Разработка модифицированного погружного вращающегося биофильтра для очистки сточных вод малых населенных пунктов в Сирии тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Саийд Марам

• Саийд Марам
• кандидат наук
• 2022

Оглавление диссертации кандидат наук Саийд Марам

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1 СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРИМЕНЕНИЯ ПОГРУЖНЫХ

ВРАЩАЮЩИХСЯ БИОФИЛЬТРОВ ДЛЯ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД

1.1 Особенности системы очистки сточных вод малых населенных пунктов в Сирии

1.2 История развития технологии ПВБ и её основные области применения

1.3 Известные типы и технологические схемы рабрты ПВБ

1.4 Принципы биологической очистки сточных вод методом ПВБ

1.5 Технологические факторы, влияющие на эффективность работы ПВБ

1.5.1 Скорость вращения

1.5.2 Глубина погружения

1.5.3 Время пребывания

1.5.4 Органическая и гидравлическая нагрузка

1.5.5 Биопленка

1.5.6 Загрузочный материал

1.5.7 Конструктивные факторы биофильтра

Выводы по главе

Глава 2 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ РАЗРАБОТКИ МОДИФИЦИРОВАННОГО ПОГРУЖНОГО ВРАЩАЮЩЕГОСЯ

БИОФИЛЬТРА

2.1 Разработка модифицировнного погружного вращающегося биофильтра для очистки сточных вод от загрязнений

2.2 Теоретическое исследование методов проектирования погружных вращающихся биофильтров

2.2.1 Дисковые погружные биофильтры

2.2.2 Барабанные погружные биофильтры

2.3 Проектирование и расчет габаритов лабораторной установки МПВБ

Выводы по главе

ГЛАВА 3 ИССЛЕДОВАНИЕ ОКИСЛИТЕЛЬНОЙ СПОСОБНОСТИ

МОДИФИЦИРОВАННОГО ВРАЩАЮЩЕГОСЯ БИОФИЛЬТРА

3.1 Конструкция лабораторной установки модифицированного вращающегося биофильтра

3.2 Методика изучения окислительной способности модифицированного вращающегося биофильтра

3.3 Результаты изучения окислительной способности модифицированного вращающегося биофильтра

3.3.1 Влияние процента заполнения барабана на окислительную способность

3.3.2 Влияние скорости вращения барабана на окислительную способность

3.3.3 Влияние глубины погружения барабана в жидкость на окислительную способность биофильтра

3.3.4 Влияние модификаций барабана биофильтра на окислительную способность

3.3.5 Влияние типа загрузки на ОС модифицированного вращающегося биофильтра

3.3.5.1 Результаты сравнения ОС двух типов загрузки при использовании двух эквивалентных объемов ЭК по площади поверхности

3.3.5.2 Результаты сравнения ОС двух типов загрузки при заполнении барабана с одинаковым процентом и различными по площади поверхности

3.3.6 Стандартная эффективность аэрации СЭА модифицированного вращающегося биофильтра

3.3.7 Оптимальные технологические параметры режима работы

модифицированного вращающегося биофильтра

Выводы по главе

ГЛАВА 4 ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА АЭРОБНОЙ БИОЛОГИЧЕСКОЙ

ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД НА МПВБ

4.1 Планирование лабораторных экспериментов по изучению процесса биологической очистки сточных вод в аэробных условиях влияния на него основных технологических факторов

4.2 Запуск установки МПВБ

4.3 Проведение экспериментов, обработка и анализ результатов

4.4 Математическое моделирование процесса биологической очистки на МПВБ

4.4.1 Математические модели показателей качества очищенной синтетической жидкости с применением загрузочного материала (1)

4.4.1.1 Удельная энергоёмкость,У1

4.4.1.2 Эффективность удаления ХПК %, У2

4.4.1.3 Эффективность удаления БПК5 %, У3

4.4.1.4 Эффективность удаления ВВ %, У4

4.4.1.5 Эффективность удаления NH4+ %, У5

4.4.1.6 NO3-, Уб

4.4.1.7 О2, У7

4.4.2 Математические модели показателей качества очищенной синтетической жидкости с применением загрузочного материала (2)

4.4.2.1 Удельная энергоёмкость,У1

4.4.2.2 Эффективность удаления ХПК %, У2

4.4.2.3 Эффективность удаления БПК5 %, У3

4.4.2.4 Эффективность удаления ВВ %, У4

4.4.2.5 Эффективность удаления NH4+ %, У5

4.4.2.6 NO3-, Уб

4.4.2.7 О2, У7

Выводы по главе

ГЛАВА 5 РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ И РАСЧЁТУ МПВБ

И ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ЕГО

РАБОТОСПОСОБНОСТИ

5.1 Алгоритм расчёта МПВБ и рекомендации по его проектированию

5.2 Технико-экономическая оценка применения МПВБ для очистки сточных

вод

Выводы по главе

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Приложение А

Приложение Б

Приложение В

ВВЕДЕНИЕ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка модифицированного погружного вращающегося биофильтра для очистки сточных вод малых населенных пунктов в Сирии»

Актуальность темы исследования

Последние статистические данные указывают на постоянный рост количества сточных вод, образующихся во всем мире в результате увеличения потребления воды. Это имеет катастрофические последствия для качества доступных источников пресной воды, поскольку более 80% сточных вод во всем мире, а 95% в некоторых менее развитых странах, сбрасывается, в окружающую среду без надлежащей очистки.

Поскольку Сирия является страной с ограниченными водными ресурсами и десятилетиями страдает от нехватки воды, в последнее время она прилагает неустанные усилия для восполнения этой нехватки и предоставления новых нетрадиционных источников, особенно для орошения. Результаты экологической оценки и изучение качества воды в основных речных бассейнах Сирии, которая выполнена Японским агентством международного сотрудничества (JICA), свидетельствуют о значительном загрязнении поверхностных и подземных вод ввиду неочищенных бытовых сточных вод или недостаточно очищенной сточной воды, коммерческих сточных вод предприятий, и также утечки промышленных сточных вод, которые характеризуются высокими концентрациями органических загрязнений по БПК и аммонийному азоту МН4-К.

Хотя канализационные сети были построены во многих поселках и городах, постоянно существовал порядочный недостаток в количестве очистных сооружений, особенно в малых населенных пунктах, которые чаще всего страдают от проблем, наиболее значительными из которых является неудачный выбор технологии очистки. Статистика показывает, что применение технологии очистки вод с активным илом с продленной аэрацией составляет 98% без учета других технологий, которые наиболее соответствуют особенностям Сирии. Результаты оценки работы очистных сооружений, работающих таким образом, указывают на его многочисленные недостатки, такие как: огромное потребление электроэнергии и высокие затраты на техническое обслуживание аэрационного

оборудования и насосов; Этот метод не является гибким с точки зрения приспособления к большим колебаниям концентрации загрязняющих веществ и расхода сточных вод; Необходимость владения большими земельными участками под строительство станции, количество избыточного ила высоко, недостаток квалифицированного персонала.

Проблемы сектора канализации и очистки сточных вод, упомянутые ранее, побудили сирийское министерство водных ресурсов найти радикальное решение, разработав справочное руководство по методологии изучения и выбора технологии очистки сточных вод в Сирии, которое включает технологии очистки сточных вод, подходящие условиям Сирии, выделяя значимость увеличения зависимости от местного изготовления, специфических условий страны и доступных материалов. Согласно разработанному справочному руководству, погружные вращающиеся биофильтры (далее ПВБ) имеют приоритет при очистке сточных вод малых населенных пунктах в стране по сравнению с другими методами из-за их надлежащих преимуществ: сравнительно малые занимаемые площади и простота в строительстве и эксплуатации; надежность к колебаниям токсическим нагрузкам и концентрации загрязнений; компактность сооружения погружного биофильтра и возможность индустриального изготовления корпуса такого биофильтра, а также всего сооружения в промышленных условиях; по сравнению с технологией активного ила расходы электроэнергии в 3-5 раз ниже, а также объем избыточной биопленки из вторичного отстойника в 5-10 раз меньше; возможность использования данной технологии в качестве центрального или децентрализованного очистного сооружения, что позволяет снизить расходы на строительство протяженных канализационных линий и необходимость владения большими земельными площадями.

Несмотря на то, что ПВБ типа барабана с мобильной загрузкой были успешно использованы в качестве заменителей дисков, однако все еще не существует инновационных конструкций, позволяющих избежать конструктивных факторов, которые отрицательно влияют на окислительную способность. Таким образом, мы обнаруживаем, что разработка новых

конструкций, позволяющих увеличить скорость переноса кислорода - очень важная задача.

Степень разработанности темы исследования.

Процесс биологической очистки методом ПВБ изучен учеными: Воронов Ю.В., Яковлев С.В., Шувалов Р. М., Давод К., Матуре П., Патвардхан А., Хассард Ф., Кортез С. и др. Несмотря на повсеместное использование ПВБ барабанного типа для очистки сточных вод, мы не заметили каких-либо новых инновационных разработок или модификаций конструкции биофильтра с целью улучшения его характеристик.

Объект исследования - процесс биологической очисткина очистных сооружениях сточных вод.

Предмет исследования - погружные вращающиеся биофильтры барабанного типа, используемые при очистке сточных вод.

Цель и задачи работы.повышения эффективности очистки и качества очищенной воды за счет увеличения скорости массообмена и окислительной способности ПВБ барабанного типа.

Для достижения этой цели назначаены следующие задачи:

- теоретически обосновать и разработать модифицированную конструкцию ПВБ барабанного типа с целью увеличения его скорости массообмена и окислительной способности;

- лабораторное исследование окислительной способности модифицированного погружного вращающегося биофильтра (далее МПВБ);

- исследование процесса биологической очистки сточных вод с использованием МПВБ;

- математическое описание показателей качества процесса биологической очистки сточных вод на МПВБ;

- разработать алгоритм расчета МПВБ и специальные рекомендации по проектированию очистных сооружений;

- выполнить технико-экономическую оценку разработки и применения МПВБ для очистки сточных вод.

Научная новизна работы:

- Теоретически обоснован ПВБ барабанного типа с инновационной модифицированной конструкцией с целью увеличения скорости массообмена и окислительной способности без использования принудительной аэрации.

- Обоснован новый подход к расчету лабораторной установки МПВБ.

- Исследовано влияние важнейших технологических факторов на эффективность работы МПВБ и получены оптимальные технологические параметры работы МПВБ, обеспечивающие наивысшие значения окислительной способности для двух загрузочных материалов.

- Описан процесс биологической очистки на МПВБ путем построения 14 математических моделей показателей качества процесса очистки сточных вод для двух загрузочных материалов.

- Разработаны алгоритм расчета и рекомендации по проектированию МПВБ.

Теоретическая и практическая значимость работы

Теоретическая значимость работы заключается в следующем:

- теоретическое исследование типов ПВБ, их характеристик и технологических схем, а также важнейших технологических факторов, влияющих на их работу;

- создание теоретической основы для разработки МПВБ;

- разработка нового подхода к расчету лабораторной установкиМПВБ;

- экспериментально получены значения объемного коэффициента массопереноса, стандартной окислительной способности, стандартной эффективности аэрации и матрицы оптимальных технологических параметров работы МПВБ для получения наивысших значений окислительной способности для двух загрузочных материалов;

- получение 14 математических моделей показателей качества процесса биологической очистки на МПВБ для двух загрузочных материалов с коэффициентом корреляции около 0,99;

Практическая значимость работы заключается в следующем:

- предложенный инновационный МПВБ позволил увеличить значения окислительной способности примерно на 50% и эффективности аэрации - на 42% по сравнению с аналогичными фильтрами;

- инновационный МПВБ способен выполнять одновременно процесс биологической очистки с нитрификацией и аэробной денитрификацией;

- инновационный МПВБ способен удовлетворять потребности в очистке сточных вод малых населенных пунктов по сравнению с очистными сооружениями, работающими в режиме продленной аэрации с точки зрения достижения требуемой степени очистки, надежности его работы, поглощения колебаний концентраций загрязнений и экономии потребления электроэнергии до 55%;

- применение МПВБ приводит к экономии 25 - 50% строительных и эксплуатационных затрат по сравнению с традиционнымитипами ПВБ.

Методология и методы исследования

Методология исследования основана на анализе и изучении важнейших источников литературы, как в России, так и за рубежом.Лабораторное исследование окислительной способности МПВБ методом неустановившегося режима аэрации водопроводной воды с добавлением сульфита натрия (Na2SO3) с последующей реаэрацей до уровня насыщения. Процесс биологической очистки на МПВБизучался с использованием синтетической жидкости, химические анализы воды проводились стандартными методами анализа воды в аккредитованной лаборатории Компании «ECOS group», г. Новочеркасск.

Положения, выносимые на защиту:

- обоснование предложенной модифицированной конструкции ПВБ барабанного типа для увеличения скорости массообмена и окислительной способности без использования внешней аэрации;

- результаты исследования окислительной способности МПВБ;

- математическое описание процесса биологической очистки на МПВБ;

- алгоритм расчета МПВБ и рекомендации по проектированию;

- результаты технико-экономической оценки использования МПВБ для очистки сточных вод.

Личный вклад автора в получении результатов: изучение литературных источников; формулировка и постановка задач исследований; расчет, проектирование и монтаж лабораторной установки; проведении лабораторных исследований; обработка и анализ результатов полученных данных; формирование выводов; написание научных статей, составление и регистрация патента РФ.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов, списка литературы и приложений. Общий объем работы 196 страниц, в т. ч.147 стр. основного текста, включает 25 таблиц, 68 рисунков,15 стр. списка литературы и 22 приложений.

Степень достоверности. Достоверность научных положений и выводов обоснована применением классических положений теоретического анализа, моделированием изучаемых процессов, статистической обработкой результатов и и удовлетворительной сходимостью полученных результатов исследований, проведенных в лабораторных условиях, с математическими моделями. Достоверность результатов работы признана публикацией статей по данной теме в рецензируемых научных журналах в РФ и за рубежом.

Апробация результатов исследования.Основные результаты работы докладывались на: IX международной науно-практической конференции «Технологии очистки воды», г.Ростов на Дону, 2016г; Международная научная конференция теоретических и прикладных разработок «Научные разработки: евразийский регион», г.Москва, 2019г; Международный научный форум «Наука и инновации современные концепции», г. Москва, 2019г; II Международной научно-практической конференции «ЕишреашшепсеоАЬеШШге»- г.Смоленск, 2019г; Международная конференция по строительным, архитектурным и экологическим наукам и технологиям «(САЕБТ 2019)», г.Самара, 2019г; XV Международной научно-технической конференции «Яковлевские чтения», г.Москва, 2020г; II международной научной конференции «Инженерные и

информационные технологии, экономика и менеджмент в промышленности» - г. Волгоград.- 2020г; Международная научно-практическая конференция «Обеспечение устойчивого развития в контексте сельского хозяйства, зеленой энергетики, экологии науке о Земле (ESDCA 2021)», г.Смоленск, 2021г.

Личный вклад: изучение литературных источников; формулировка и постановка задач исследований; расчет, проектирование и монтаж лабораторной установки; проведении лабораторных исследований; обработка и анализ результатов полученных данных; формирование выводов; написание научных статей, составление и регистрация патента РФ.

ПубликацииМатериалы диссертации достаточно полно изложены в 15публикациях, из которых 3 работы опубликованы в журналах, включенных в Перечень рецензируемых научных изданий, в которых должны быть опубликованы основные научные результаты диссертаций на соискание ученой степени кандидата наук, на соискание ученой степени доктора наук (Перечень рецензируемых научных изданий), и 3 работы опубликованы в журналах, индексируемых в международной реферативной базе Scopus. 9 публикаций по материалам конференций; 1 патент РФ на изобретение.

Автор выражает глубокую признательность: научному руководителю, доктору технических наук, профессору Н.С. Серпокрылову - за постоянные научные консультации и помощь в работе; коллективу кафедры «Водоснабжение и водоотведение» ДГТУ (г. Ростов - на - Дону) - за внимание и поддержку при проведении исследований; Министерству высшего образования Сирии и Министерству образования и науки РФ за совместное финансирование исследования; компанию ООО «Good Feed», г. Ростов на Дону за поддержку этого исследования при обеспечении загрузочных материалов биофильтра бесплатно без какой-либо финансовой оплаты; компанию «ECOS group», г. Новочеркасскза разрешение проводить химические анализы проб воды в её аккредитованной лаборатории без финансовой оплаты.

ГЛАВА 1 СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРИМЕНЕНИЯ ПОГРУЖНЫХ ВРАЩАЮЩИХСЯ БИОФИЛЬТРОВ ДЛЯ ОЧИСТКИ

СТОЧНЫХ ВОД

1.1. Особенности системы очистки сточных вод малых населенных пунктов

в Сирии

Учитывая, что достижение экономического развития, которое сопровождает повышенный спрос на воду, стало стратегической целью для большинства стран мира, тенденция к снижению плотности населения, как мы отмечали в прошлом веке, будет неизбежным результатом. До сих пор одним из наиболее важных факторов, которые приводят к расширению потребления пресной воды во всем мире, является орошение. Однако это не исключает того, что другие секторы экономики, особенно в промышленно развитых странах, также играли заметную роль. В целом, эта тенденция также начинает проявляться в развивающихся странах, где стремление к повышению уровня жизни и достижению благосостояния зависит в основном от отраслей с высоким потреблением воды и энергозатрат. Эти страны также характеризуются высоким спросом домашних хозяйств на пресную воду как неизбежный ожидаемый результат высоких темпов роста населения и урбанизации [1]. В результате этого, последние статистические данные указывают на постоянный рост количества сточных вод, образующихся во всем мире. поскольку более 80% сточных вод во всем мире, а 95% в некоторых менее развитых странах, сбрасывается, в окружающую среду без надлежащей очистки. Последствия вызывают тревогу, загрязнение воды ухудшается, поскольку после сброса сточных вод в водоемы они либо ослабляются, либо мигрируют в русло реки, либо просачиваются в водоносные горизонты, где они могут влиять на качество, следовательно, и на доступность запасов пресной воды. Таким образом, эффективное управление сточными водами за счет уменьшения загрязнения в источнике, удаления загрязняющих веществ из потоков сточных

вод, повторного использования очищенной воды и извлечения полезных побочных продуктов является неизбежным решением. [2].

В последние годы сирийское правительство прилагало неустанные усилия для предотвращения катастроф, которые могут возникнуть в секторе здравоохранения, путем очистки и повторного использования очищенных сточных вод для различных целей, особенно для орошения, поскольку Сирия является страной, которая страдает от нехватки ресурсов воды и стремится получить нетрадиционные ресурсы для удовлетворения своих потребностей.

Известно, что очистка сточных вод началась в развитых странах более ста лет назад, но сирийский опыт в данной области считается недавним и не превышает нескольких лет [3]. Хотя канализационные сети были внедрены во многих городах и поселках, всегда существовал значительный дефицит в количестве очистных сооружений, особенно в малых населенных пунктах, поскольку процент населения, обслуживаемого канализационными сетями в городских районах, составляет 95%, тогда как только 46% в сельской местности. Число людей, обслуживаемых очистными сооружениями, согласно статистике 2004 года, оценивается всего в 24%. Соответственно, в десятом и одиннадцатом пятилетних планах в Сирии выделен огромный бюджет на развитие сектора водоснабжения и санитарии и достижение ряда целей, наиболее важными из которых являются следующие.

1.Устойчивое управление источниками питьевой воды, обеспечение безопасной и чистой питьевой воды для нынешнего и будущих поколений.

2. Сокращение физических и административных потерь воды.

3.Возмещение эксплуатационных и технического обслуживания расходов на питьевую воду и услуги санитарии.

4. Повторное использование сточных вод в других производственных секторах [4].

На основании вышеизложенного, после нескольких лет начала реализации десятого и одиннадцатого пятилетнего плана, актуальной задачей считается провести анализ современного состояния и оценку проектирования и

эксплуатации системы очистки сточных вод малых населенных пунктов и разработать рекомендации и решения для их будущего развития.

Известно, что большой частью территории Сирии является пустынные холмы, которые страдают от нехватки доступных водных ресурсов из-за отсутствия осадков. Быстрый рост оттока населения из сельских районов и переход к индустриализации привели к дефициту воды в городских районах. Сирийское правительство пытается решить экологические проблемы, связанные с водой, и достичь уровня водоснабжения до 100%. Поэтому с самого начала были составлены планы по развитию канализационных систем и очистных сооружений с целью снижения загрязнения воды, улучшения использования имеющихся водных ресурсов и возмещения затрат на канализационные работы. Сирийское правительство призвало к возобновлению и пересмотру основных провинциальных планов в этой области, однако отсутствие специализированных офисов в соответствующих министерствах привело к сильному давлению на них, поэтому сирийское правительство обратилось с просьбой о технической помощи от японского правительства [3, 5].

Японское агентство международного сотрудничества (ЛСА) отправило исследовательскую группу в Сирию и подготовило подробный отчет о сирийской экологической реальности. Этот отчет считается краеугольным камнем плана развития канализационной системы Сирии. Район исследования включал шесть основных речных бассейнов в Сирии. Результаты экологической оценки и изучение качества воды в основных речных бассейнах Сирии свидетельствует о значительном загрязнении поверхностных и подземных вод (таблица 1.1). Это происходит в результате неочищенных или недостаточно очищенной бытовых и коммерческих сточных вод, утечки загрязненной речной или поливной воды в водоносные горизонты, промышленных сточные воды, образующиеся в различных секторах с высокой нагрузкой загрязнения, таких как оливковые прессы, мясоперерабатывающие заводы, бумажные фабрики, кожевенные заводы.

Промышленные воды характеризуются высокими концентрациями органических загрязнений по БПК и аммонийного азота МН^М Значение БПК

промышленных сточных вод оливковых прессов и пивоваренных заводов достигает 10000 мгО2/ л и более. В то же время на бумажных фабриках, мясоперерабатывающих и дрожжевых заводах она составляет 2000 мгО2/л и на молокоперерабатывающих и кожевенных заводах 800 мгО2/, значения ИН^К в промышленных сточных водах от оливковых прессов, соляриев и дрожжей, достигающих более 200 мг / л [5]. Анализируя результаты вышеизложенного, можно сказать, что улучшение производительности очистных сооружений, особенно стадии биологической очистки, которая способствует удалению органических веществ и соединений аммонийного азота, является насущной необходимостью. Это достигается за счет разработки прогрессивных технологий и более инновационных конструкций сооружений, позволяющих получить очищенные сточные воды высокого качества, тем самым сохраняя ресурсы воды и снижая уровень их загрязнения.

Таблица 1.1 - Результаты изучения основных источников загрязнения воды и проблемы

её качества

Название бассейна (провинция) Проблемы загрязнения воды Основные загрязненные нагрузки

Бассейн Барада и Авадж (Дамаск и её окрестности) Загрязнение поверхностных вод для орошения. • Бытовые и коммерческие сточные воды. • Общие фабрики с большим количеством загрязненных грузов.

Загрязнение подземных вод для орошения и водоснабжения. • Утечка речной воды, загрязнена бытовыми, и промышленными сточными водами . • Утечка поливной воды, взятой из поверхностных вод, загрязненных бытовыми, и промышленными сточными водами. • Утечка поливной воды, загрязненной бытовым, коммерческим и

промышленным стоком. • Утечка очищенной поливной воды в очистные сооружения. • Установки для очистки бытовых сточных вод.

Бассейн реки Асси (Хомс, Хама и Идлиб) Загрязнение поверхностных вод. • Бытовые и коммерческие сточные воды. • Общественные заводы имеют огромное количество загрязненных нагрузок.

Бассейн побережья (Латакия и Тартус) Загрязнение водных источников для водоснабжения. • Жидкие отходы оливковых прессов, которые имеют небольшие размеры и широко разбросаны. • Бытовые очистные сооружения и неочищенные бытовые сточные воды

Загрязнение воды в морской зоне (бактериальное загрязнение). • Неочищенные бытовые и коммерческие сточные воды.

Бассейн рек Аль-Белих и Аль-Хабур (Аль-Хасака) Загрязнение источников поливной воды. • Бытовые и коммерческие сточные воды.

Загрязнение воды среды обитания. • Общественные заводы с большим количеством загрязненных нагрузок.

Бассейн реки Евфрат ((Халеб - Квик река) и Ракка и Дейр-эз-Зор). Загрязнение источников поливной воды. • Бытовые и коммерческие сточные воды. • Общественные заводы с большим количеством загрязненных нагрузок.

Загрязнение воды среды обитания.

Бассейн Ярмука (Дараа, Свейда и Кенитра). Загрязнение подземных вод. • Бытовые, коммерческие и промышленные сточные воды.

Сирийский опыт уникален в области очистки сточных вод, поскольку он характеризовался нечеткостью, отсутствием точной или хорошо продуманной стратегии, не давая проектировщику свободы выбора метода очистки или требуемой степени очистки. Поэтому проблемы, связанные с очистными сооружениями, часто возникали из-за неудачного выбора метода очистки или отсутствия опыта проектирования и эксплуатации очистных сооружений,

особенно в малых населенных пунктах [3, 6]. Наиболее важными проблемами очистки сточных вод для малых населенных пунктов в Сирии являются:

• применение центральных очистных сооружений для очистки сточных вод, образующихся в разбросанных населенных пунктах, что требует наличия протяженных канализационных сетей с длинными линиями для переноса сточных вод, что приводит к очень огромным затратам на строительство;

• проектирование очистных сооружений на основе расчетных значений, превышающих фактические значения, в результате изменения характеристик сточных вод и концентраций их загрязняющих веществ в процессе транспортировки на большие расстояния. Это приводит к увеличению затрат в результате строительства станций большего размера и приобретения дополнительных земельных площадей;

• недостаток квалифицированных кадров по эксплуатации оборудованияи очистных сооружений;

• частые перебои в подаче электроэнергии, особенно в чрезвычайных ситуациях в стране;

• относительно высокие нагрузки загрязнений и большие колебания расходов сточных вод и концентраций загрязняющих веществ;

• проблемы, вызванные неудачным выбором метода очистки, так как процент применения метода активного ила с продленной аэрацией в небольших населенных пунктах составил около 98%. Это связано с тем, что методы очистки в Сирии были ограничены тремя методами: традиционный активный ил, который практически не применяется в небольших населенных пунктах, биологические фильтры, которые не обеспечивают достаточного качества очистки сточных вод, и активный ил с продленной аэрацией, который был в общем, единственный оставшийся стратегический вариант по сравнению с предыдущими методами. С другой стороны, не были приняты другие методы и современные решения, используемые во всем мире и соответствующие условиям развивающихся стран, которые характеризуются своей простотой и низкой стоимостью строительства и

эксплуатации, например: биологическая очистка с прикрепленной биопленкой на погружных неактивных носителях или погружных вращающихся биофильтрах [3, 6].

• Результаты оценки эффективности проектировании и эксплуатации очистных сооружений сточных вод малых населенных пунктов в Сирии, работающих по методу продленной аэрацией, показали существенные проблемы в их проектировании и эксплуатации, которые заключаются следующем:

• отсутствие гибкости этого метода, поскольку большоерасхождение между проектными и фактическими параметрами приводит к проектированию станций больше или меньше требуемых размеров. На рисунках 1, 2 и 3 показаны результаты сравнения проектных и фактических параметров со значениями стандартного отклонения на четырех очистных сооружениях в городе Латакия; Аль-Хара; Хеббет; Аль-Румия; Мерж-Мейрабан;

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Саийд Марам, 2022 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Nechifor V. Global Economic and Food Security Impacts of Demand-Driven Water Scarcity—Alternative Water Management Options for a Thirsty World / V. Nechifor, M. Winning // Water.- 2018.- №10.- 1442; doi: 10.3390/w10101442.

2. WWAP (United Nations World Water Assessment Programme). The United Nations World Water Development Report 2017. Wastewater: The Untapped Resource. Paris.- 2017.- UNESCO.

3. jjl^^jj - bjj^ ' ej'^l оЬл SjtaV AjiLjJl ÁUAU .Jjx^i Лл^л (jljjJl ^JC '^jlxSjÓll

'9**2 'bjj^ .A^JUJl ^Lk^j (Аль-Туркмани, Абдул Раззак Мухаммад

Саид. Национальный план управления сточными водами в Сирии - региональные узлы и очистные сооружения. Сирия, 2009. 55 с.)

4. ^JUA^ ÁJJA — SJ^IAJI SJH^AH SUA4. ^j'4j ^j^Jl оЬл ^xl^Jl

43 (Госплан - Десятая пятилетка. Сектор питьевой воды и санитарии - глава 15, Сирия, с. 43)

5. SJJJ^JI Sjjj^^^H ^j'Jl ^Uj jjjkj S^ljj .(1£JU) ^Jj^Jl <jj1AÍ] ÁjbUl ÁKjll

.<^A5 '9»»A 'Ijjj^ 'jH^Vlj Sjljj .Sjjj^Jl (Японское агентство международного сотрудничества (JICA). Исследование развития канализационных систем в Сирийской Арабской Республике. Министерство строительства и жилищного строительства, Сирия, 2008 г., 86 с.)

6. Саийд М. Особенности очистки сточных вод в Сирии/ М. Саийд// «технологии оистки воды». Материалы IX международной науно-практической конференции, г. Ростов на Дону/ Изд-во НПИ.- Новочеркасск, 2016. - с. 240-243.

7. AA^I^. 'jjhH^l^ .Ájsj^Jl SUil^.* ^i S^Ujl 'JJA^

.^0 9 5 '9.02 'bjj^ 'АШЛ 'újj^j (Саийд, Марам. Оценка эффективности некоторых канализационных систем в провинции Латакия. Магистерская диссертация, Университет Тишрин, Латакия, Сирия, 2014 г., 126 с.)

8. ^i оЬ^ a^JIa^ Ь^,jJjj£j jij^^ij A^ljj Áj^íJ .ÁjjI^I jjljaJI Sjljj

.<^0 5° '9*02 'Ijjj^ 'bjj^ (Министерство водных ресурсов. Справочник по

методике изучения и выбора технологии очистки сточных вод в Сирии, Сирия, 2013, 165 с.)

9. Давод, К. Совершенствование технологии очистки сточных вод на вращающихся биоконтакторах: дис. ... канд. тех. Наук: 05.23.04 / Давод Коссай Камал.- М.- 2003. - 165с.

10. Шувалов Р. М. Результаты сравнения технологических показателей при выборе типа биореактора для очистки сточных вод малых населенных пунктов / Р. М. Шувалов // Вестник СГАСУ. Градостроительство и архитектура.- 2011.- № 2.-С. 88-96.

11.Саийд М. А. Разработка фото-вращающегося биофильтра для повышения эффективности очистки в перекрытых узлах очистных сооружений сточных вод / М. А. Саийд // Точная наука.- 2018.- №30.- С. 05-11.

12.Rotating biological contactors for wastewater treatment- a review / Hassard F., Biddle J., Cartmell E. [et al.] // Process Safety and Environment Protection.- 2015.- № 94.- pp. 285-306.

13.Denitrification of a landfill leachate with high nitrate concentration in an anoxic rotating biological contactor / S. Cortez, P. Teixeira, R. Oliveira, M. Mota// Biodegradation.- 2011.- № 22.- pp. 661-671.

14.Дегтярь, М.В. Использование биодисковых фильтров для очистки сточных вод /М.В. Дегтярь // Еколопчна безпека та природокористування.- 2015.- № 3(19).- С. 61-64.

15.The Pennsylvania Department of Environmental Protection Wastewater Treatment Plant Operator Certification Training/ Module 21: Rotating Biological Contactors, 2016.- 54 p.

16.Pilot-scale comparison of constructed wetlands operated under high hydraulic loading rates and attached biofilm reactors for domestic wastewater treatment/ Fountoulakis M.S., Terzakis S., Chatzinotas A.; [et al.]// Science of the Total Environment.- 2009.-№. 407.- pp. 2996-3003, doi:10.1016/j.scitotenv.2009.01.005.

17.Matamoros V. A. comparative assessment of intensive and extensive wastewater treatment technologies for removing emerging contaminants in small communities/ V. A. Matamoros, Y. Rodriguez, J. Albaiges // Water Research.- 2016.- № 88.- pp. 777785.

18.Rotating biological contactors: a review on main factors affecting performance / S. Cortez, P. Teixeira, R. Oliveira, M. Mota // Reviews in Environmental Science and Bio/Technology.- 2008.- № 7.- pp. 155-172.

19.M A Saied M. A. Evaluation results of the wastewater treatment system of small settlements in Syria / M A Saied, N. S. Serpokrilov // IOP Conf. Ser.: Mater. Sci. Eng.-2020.- № 778.- 775 012096.

20.Саийд М. А. Краткое описание процесса очистки сточных вод методом погружных вращающихся биофильтров/ М. А. Саийд // Современная мировая экономика: проблемы и перспективы в эпоху развития цифровых технологий и биотехнологии, Сборник научных статей по итогам работы третьего международного круглого стола, г. Москва/ Изд-во: Кнверт.- г. Москва, 2019. -264 с.

21.Яковлев, СВ. Биологические фильтры [Текст] / СВ. Яковлев, Ю.В. Воронов. - 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Стройиздат, 1982. - 120 с.

22.Tchobanoglous G. Wastewater Engineering (Treatment Disposal Reuse) / G. Tchobanoglous, F.L. Burton, H.D. Stensel // Metcalf & Eddy, Inc (4th ed.), McGraw-Hill Book Company.- 2003.- 1846 p.

23.Spellman F. R. Spellman's Standard Handbook for Wastewater Operators / F. R. Spellman, CRC Press.- 2000.- 296 p.

24.Banerjee G. Hydraulics of bench-scale rotating biological contactor / G. Banerjee // Water Res.- 1997a.- № 31.- pp. 2500-2510.

25.New Integrated Self-Refluxing Rotating Biological Contactor for ruralsewage treatment / Han Y., Ma J., Xiao B. [et al.] // Journal of Cleaner Production.- 2019.- № 217.- pp. 324-334.

26.Low-ammonia niche of ammonia-oxidizing archaea in rotating biological contactors of a municipal wastewater treatment plant / L. A. Sauder, F. Peterse, S. Schouten, J. D. Neufeld // Environmental Microbiology.- 2012.- № 14.- pp 25892600.

27. Шувалов Р. М. Очистка бытовых сточных вод малых населенных пунктов на коммунальных очистных сооружениях с применением дисковых биофильтров: дис. ... канд. тех. наук.: 05.23.04 / Шувалов Роман Михайлович.- Самара, 2010.-213c.

28.Abdel-Kader A. M. Studying the efficiency of grey water treatment by using rotating biological contactors system/ A. M. Abdel-Kader // Journal of King Saud University - Engineering Sciences.- 2013.- № 25.- pp. 89-95.

29.Safa M. Biodegradability of oily wastewater using rotating biological contactor combined with an external membrane / M. Safa, I. Alemzadeh, M. Vossoughi // Journal of Environmental Health Science & Engineering.- 2014.- № 12.- pp. 117 - 122.

30.Optimization of Whey Treatment in Rotating Biological Contactor: Application of Taguchi Method / A. Ebrahimi, G. D. Najafpour, M. Anazadeh, M. Ghavami // Iranian Journal of Energy and Environment.- 2018.- № 9.- pp. 146-152.

31.Guadalima M. Evaluation of the rotational speed and carbon source on the biological removal of free cyanide present on gold mine wastewater, using a rotating biological contactor / M. Guadalima, D. Monteros // Journal of Water Process Engineering.- 2018.- № 23.- pp. 84-90.

32.Szulzyk-Cieplak J. Study on the Influence of Selected Technological Parameters of a Rotating Biological Contactor on the Degree of Liquid Aeration / J. Szulzyk-Cieplak, A. Tarnogorska, Z. Lenik // Journal of Ecological Engineering.- 2018.- № 19.-pp. 247-253.

33.Cheng K.Y. Novel methanogenic rotatable bioelectrochemical system operated with polarity inversion/ K.Y. Cheng, G. Ho, R. Cord-Ruwisch // Environ. Sci. Technol.- 2011.- № 45.- pp. 796-802.

34.A photosynthetic rotating annular bioreactor (Taylor-Couette type flow) for phototrophic biofilm cultures/ Paule a., Lauga B., Ten-Hage L. [et al.] // Water Res..-2011.- № 45.- pp. 6107-18.

35.Reactor performance in terms of COD and nitrogen removal and bacterial community structure of a three-stage rotating bioelectrochemical contactor/ Sayess R.R., Saikaly P.E., El-Fadel M. [et al.] // Water Res.- 2013.- № 47.- pp. 881-94.

36.Phenol degradation in rotating biological contactors / Israni, S.H., Koli S.S., Patwardhan A.W. [et al.] // Chemical Technology & Biotechnology.- 2002.- №. 77.-pp. 1050-1057.

37.Mathure, P. Comparison of mass transfer efficiency in horizontal rotating packed beds and rotating biological contactors / P. Mathure, A. Patwardhan// Chemical Technology & Biotechnology.- 2005.- №. 80.- pp. 413-419.

38.Саийд М. А. Очистка сточных вод малых населенных пунктов в Сирии методом погружных вращающихся биофильтров/ М. А. Саийд // Научные разработки: евразийский регион. Международная научная конференция теоретических и прикладных разработок, г. Москва/ Изд-во: Инфинити, г. Москва.- 2019, С. 194 - 199.

39.Ruiz G. Nitrification with high nitrite accumulation for the treatment of wastewater with high ammonia concentration / G. Ruiz, D. Jeison, R. Chamy //Water Research.- 2003.- №. 37.- pp. 1371-1377.

40.Саийд М. А. Перспективы применения погружных вращающихся биофильтров для очистки сточных вод малых населенных пунктов в Сирии/ М. А. Саийд // НАУКА И ИННОВАЦИИСОВРЕМЕННЫЕ КОНЦЕПЦИИ. Международный научный форум, г. Москва/ Изд-во: Инфинити, г. Москва.-2019, С. 109 - 114.

41.Amaranth decoloration by Trametes versicolor in a rotating biological contacting reactor / J. Ramsay, M. Shin, S. Wong, C. Goode // Journal of Industrial Microbiology and Biotechnology.- 2006.- № 33.- pp. 791-795.

42.Саийд М. А. Анализ практики использования вращающихся биофильтров в очистке сточных вод применительно к условиям Сирии/ М. А. Саийд, Н. С. Серпокрылов // Инженерно-строительный вестник Прикаспия : научно-технический журнал / Астраханский государственный архитектурно-строительный университет. Астрахань: ГАОУАбОВО «АГАСУ».- 2019.- № 4 (30).- С. 100-104.

43.Kinetic modeling of carbon and nutrients removal in an integrated rotating biological contactor-activated sludge system / Akhbari A., Zinatizadeh A. A. L., Mohammadi P. [et al.] // International Journal of Environmental Science and Technolgy.- 2012.- № 9.- pp. 371-378.

44.Control of nitratation in an oxygen-limited autotrophic nitrification/ denitrification rotating biological contactor through disc immersion level variation / Courtens E. N.P., Boon N., De Clippeleir H. [et al.] // Bioresource Technology.-2014.- № 155.- pp. 182-188.

45.Performance of permeable media rotating reactors used for pretreatment of wastewaters / F. Hassard, J. Biddle, E. Cartmell, T. Stephenson // Water Science & Technology.- 2014.- № 69.- pp. 1926 - 1931.

46.Findlay G. Resolving the reliability issues of Rotating Biological Contractors / G. Findlay, J. Heist // Proc.Water Environ. Fed.- 2003.- № 6.- pp.142-161.

47.Griffin P. Process and engineering improvements to rotating biological contactor design / P. Griffin, G. Findlay// Water sci. and technol.- 2000.- № 41.- pp. 137-144.

48.An energy-efficient membrane rotating biological contactor for wastewater treatment / Waqas Sh., Bilad M., Man Z. [et al.]// Journal of Cleaner Production.-2020.- https://doi.org/10.1016/j .jclepro.2020.124544 (in press)

49.Zha X. Performance of a coupling device combined energy-efficient rotating biological contactors with anoxic filter for low-strength rural wastewater treatment /X.Zha, J. Ma, X. Lu // Journal of Cleaner Production.- 2018.- №.196.- pp. 1106 -1115.

50.Mesh rotating reactors for biofilm pre-treatmentof wastewaters - Influence of media type on microbial activity, viability and performance / F. Hassard, J. Biddle, E.

Cartmell, T. Stephenson // Process Safety and Environmental Protection.- 2016.- №. 103.- pp. 69-75.

51.Arvin E. Concepts and models for biofilm reactor performance / E. Arvin, P. Harremoes // Water Sci. &Technol.- 1990.- № 22.- pp. 171-192.

52.Cell density-regulated recovery of starved biofilm populations of ammonia-oxidizing bacteria / Batchelor S.E., Cooper M., Chhabra S.R. [et al.] // Appl. Environ. Microbiol.- 1997.- № 63.- pp. 2281-2286.

53.Influence of Starvation on Potential Ammonia-Oxidizing Activity and amoA mRNA Levels of Nitrosospira briensis / Bollmann A., Schmidt I., Saunders A.M. [et al.] // Appl. Environ. Microbiol.- 2005.- № 63.- pp. 2281-2286.

54.Dutta S. Study of rotating biological contactor performance in wastewater treatment using multi-culture biofilm model / S. Dutta, E. Hoffmann, H.H. Hahn // Water Sci. and Technol.- 2007.- № 55.- pp. 345-353.

55.Di Palma L. The effect of disk rotational speed on oxygen transfer in rotating biological contactors / L. Di Palma, N. Verdone // Bioresour. Technol.- 2009.- №. 100.- pp. 1467-1470.

56.Popa M. Applications of rotating biological contactorsin wastewater treatment / M. Popa , N. Ungureanu, V. Vladut // Annals of the University of Craiova - Agriculture, Montanology, Cadastre Series.- 2019.- №. XLIX.- pp. 136 -145.

57.Duque A.F. Bacterial community dynamics in a rotating biological contactor treating 2-fluorophenolcontaining wastewater / A.F. Duque, V.S. Bessa, P.M.L. Castro // J. Ind. Microbiol. Biotechnol.- 2014.- №. 41.- pp. 97- 104;

58.Diversity and abundance of denitrifying bacteria in a simultaneously nitrifying and denitrifying rotating biological contactor treating real wastewater at low temperatures / Tsukasa I., Toru A., Naoki M. [et al.] // H2 Open Journal.- 2019.- №.2.-pp. 58 -70.

59.Kubsad V. Model for oxygen transfer in rotating biological contactor / V. Kubsad, S. Chaudhari, S.K. Gupta // Water Res.- 2004.- №. 38.- pp. 4297-4304.

60.Саийд М. А. Эколого-экономический анализ применения погружных вращающихся биофильтров для очистки сточных вод малых населенных пунктов в Сирии / М. А. Саийд, Н.С.Серпокрылов // Яковлевские чиения. конф.- Москва / Изд-во: МИСИ-МГСУ.- Москва, 2020.- С. 80 - 86.

61.Paolini, A. E. Effect of biomass on oxygen transfer in rotating biological contactor systems/A. E. Paolini // J. Water Pollut. Control Fed.-1986.- № 58.- 306.

62.Mesh rotating reactors for biofilm pre-treatmentof wastewaters - Influence of media type on microbial activity, viability and performance / F. Hassard, J. Biddle, E. Cartmell, T. Stephenson // Process Safety and Environmental Protection.- 2016.- №. 103.- pp. 69-75.

63.Long term assessment of factors affecting nitrifying bacteria communities and N-removal in a full-scale biological process treating high strength hazardous wastewater / Y.M. Kim, H. Park, K.H. Cho, J.M. Park // Bioresource Technology.- 2013.- № 134.-pp. 180-189.

64.Brazil B. L. Performance and operation of a rotating biological contactor in a tilapia recirculating aquaculture system/ B. L. Brazil // Aquac Eng.- 2006.- № 34.- pp. 261-274.

65. Six years' practical experience with aerobic/anoxic deammonification in biofilm systems / Hippen A., Helmer C., Kunst S. [et al.] // Water Sci. and Technol.- 2001.- № 44.- pp. 39-48.

66.Odegaard H. Nitrogen removal in rotating biological contactors without the use of external carbon source. Proceedings of the First national symposium / H. Odegaard, B. Rusten // workshop on rotating biological contactor technology.- 1980.- №. II.- pp. 1301-1317.

67.Evaluation of denitrification potential of rotating biological contactors for treatment of municipal wastewater / O. Hanhan, D. Orhon, Kh. Krauth, B. Gunder // Water Science & Technology.- 2005.- №.51.- pp. 131-139.

68.Joanna R. Electrolytically aided denitrification on a rotating biological contactor / R. Joanna, F. Urszula, D. Ewa // Environmental Technology.- 2011.- №.32.- pp. 93-102.

69.OLAND is feasible to treat sewage-like nitrogen concentrations at low hydraulic residence times / H. De Clippeleir, X. Yan, W. Verstraete, S.E. Vlaeminck // Appl. Environ. Microbiol.- 2011.- №. 90.- pp. 1537-45.

70.Start-up of autotrophic nitrogen removal reactors via sequential biocatalyst addition / K. Pynaert, B.F. Smets, D. Beheydt, W. Verstraete // Environ. Sci. Technol.-2004.- №. 38.- pp. 1228-35.

71.Windey, K. Oxygen-limited autotrophic nitrification-denitrification (OLAND) in a rotating biological contactor treating high-salinity wastewater / K. Windey, I. De Bo, W. Verstraete // Water Res.- 2005.- №. 39.- pp. 4512-20.

72.Brazil B. Performance and operation of a rotating biological contactor in a tilapia recirculating aquaculture system // Aquacultural Engineering, 2006.- №. 34 pp. 261274.

73.Waskar V.G. Review on Process, Application and Performance of Rotating Biological Contactor (RBC)/ V.G. Waskar, G.S.Kulkarni, V.S. Kore // International Journal of Scientific and Research Publications.- 2012.- № 2.- ISSN 2250-3153

74.Intermittent rotation as an innovative strategy for achieving nitritation in rotating biological contactors / Bicelli L., Augusto M., Giordani A. [et al.] // Science of the Total Environment.- 2020.- №.736.- 139675.

75.Suntud S. Some Properties of Packed Cage RBC System on the Treatment of Synthetic Domestic Waste / S. Suntud // ThammasaInt t.J .S c.T ech.- 2000.- № 5.- pp. 40 - 49.

76.Pathan A. Preliminary Study of Greywater Treatment through Rotating Biological Contactor / A. Pathan, R. Mahar, A. Ansari // Mehran University Research Journal Of Engineering & Technology.- 2011.- №. 30.- pp. 531 - 538.

77.Yargholi B. Application of Rotating Biological Contactor with Packing Bed (RBCp) for Small Communities Wastewater Treatment to Be Used in Irrigation / B. Yargholi, N. Jafari // International Journal of Water Resources and Arid Environments.-2011.- №. 1.- pp.102-109.

78.Shifts in the Microbial Community, Nitrifiers and Denitrifiers in the Biofilm in a Full-scale Rotating Biological Contactor / X. Peng, F. Guo, F. Ju, T. Zhang // Environmental Science & Technology.- 2014.- № 48.- pp. 8044-8052.

79.Олейник А.Я. Расчет биофильтров с вращающей- ся загрузкой/ А.Я. Олейник // Водоснабжение и санитарная техника.- 1989.- № 3.- С. 24-26.

80.Oxygen mass transfer and post-denitrification in a modified rotating drum biological contactor / Li N. Zeng W, Yang Y [et al.] // Biochemical Engineering Journal.- 2019.- № 144.- С.48-56. https://doi.org/10.1016/j.bej.2019.01.008

81.Ware AJ. Evaluation of alternatives to conventional disc support media for rotating biological contactors / AJ. Ware, MB Pescod, B. Storch // Water Sci Technol.-1990.- №. 22.- pp. 113-117.

82.Rodgers M. Moving-medium biofilm reactors / M. Rodgers, XM. Zhan // Rev Environ Sci Biotechnol.- 2003.- №.2.- pp. 213-224.

83.Patwardhan, AW. Rotating biological contactors: a review/ AW. Patwardhan // Ind Eng Chem Res.- 2003.- № 42.- pp 2035-2051.

84.Media surface properties and the development of nitrifying biofilms in mixed cultures for wastewater treatment / T. Stephenson, E. Reid, L.M. Avery, B. Jefferson // Process Saf. Environ. Prot.- 2013.- №. 91.- pp. 321-324.

85.Influence of surface topography on biofilm development: Experiment and modeling / Alnnasouri M., Lemaitre C., Gentric C. [et al.] // Biochemical Engineering Journal.- 2011.- № 57.- pp. 38- 45.

86.Attachment surface energy effects on nitrification and estrogen removal rates by biofilms for improved wastewater treatment / M. Khan, T. Chapman, K. Cochran, A. Schuler // Water Res.- 2013.- №. 47.- pp. 2190-2198.

87.Саийд М. А. Влияние модификации погружного вращающегося биофильтра на окислительную способность при очистке сточных вод малых населенных пунктов в сирии / М. А. Саийд, Н.С. Серпокрылов, В.В. Нелидин // международный научно-исследовательский журнал.- 2020.- № 11.- с. 52 - 60.

88.Radwan KH. Studies on organic removal of 2,4-dichlorophenol wastewaters using a modified RBC/ KH. Radwan, TK. Ramanujam // Bioprocess Eng.- 1997.- №. 16.- pp. 219-223.

89.Continuous decolourization of a sugar refinery wastewater in a modified rotating biological contactor with Phanerochaete chrysosporium immobilized on polyurethane foam disks / C. Guimara~es, P. Porto, R. Oliveira, M. Mota // Process Biochem.- 2005.-№. 40.- pp. 535-540.

90.0xygen transfer dynamics and nitrification in a novel rotational sponge reactor / Hewawasam, C. Matsuura N. Maharjan N. [et al.] // Biochemical Engineering Journal.-2017.- № 128.- pp. 162-167.

91.Саийд М. А. «Модифицированный погружной вращающийся биофильтр для очистки сточных вод от загрязнений» / М. А. Саийд, Н. С. Серпокрылов, В. В.Нелидин // Патент РФ № 2720 150 МПК C02F 3 / 06, № 2019137412, заявл. 21.11.2019, опубл. 24.04.2020.

92.ATV-DVWK-A 281E. German Rules and Standards: Dimensioning of Trickling filters and rotating biological contactors.- German Association for Water Wastewater and Waste, 2001.- 25 P.

93. Очистные сооружения водоотведения: справочник / И.М. Таварткиладзе, [и др.] ; - К.: Будiвельник, 1988. - 256 с.

94.Воронов Ю.В., Яковлев С.В. Водоотведение и очистка сточных вод / Учебник для вузов: - М.: Издательство строительных вузов, 2006 .- 704 с.

95.Липунов, Н. И. очистка сточных вод в биологических реакторах с биопленкой и активным илом ( расчет биофильтров и аэротенков)/ Н. И. Липунов.- Екатеринбург: УГТУ, 2015.- С. 110.

96.Spengel, D.B. Biokinetic modeling and scale-up considerations for rotating biological contactors/ D.B. Spengel, D.A. Dzombak// Water Environ Res, 1992.- № 64.-pp. 223-234.

97.Sirianuntapiboon, S. Application of packed cage RBC system for treating wastewater contaminated with nitrogenous compounds / S. Sirianuntapiboon, T. Tondee // Journal of Scientific Technology.- 2000.- № 5.- pp. 28 - 39.

98.Saied М. Development of a new approach to the design of a pilot plant for a modified submersible rotating biofilter / М. Saied, N. Serpokrylov, V. Nelidin // IOP Conf. Ser.: Earth Environ. Sci.- 2021.- № 723.- doi:10.1088/1755-1315/723/5/052016.

99.Gary F. Oxygen transfer rates, mechanisms, and applications in biological waste water treatment / F. Gary, G. F. Bennett, Lash L. // C R C Critical Reviews in Environmental Control.- 1980.- № 9:4.- pp. 301-392, DOI: 10.1080/10643388009381675

100. Rittmann B. E. Temperature effects on oxygen transfer to rotating biological contactors / B. E. Rittmann, R. Suozzo, B. R. Romero // Journal WPCF.-1983.- № 55.- C. 270-277.

101. Measurement of Oxygen Transfer in Clean Water. American Society of Civil Engineers, 2007.- 42 C.

102. Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater, 20th Ed. APHA,WPCF, AWWA.1998.-1546 C

103. McKenna S.P. The role of free-surface turbulence and surfactants in airwater gas transfer / S.P. McKenna, W.R. McGillis // Int. J. Heat Mass Transf.-2004.- № 47.- C. 539-553. doi:10.1016/j.ijheatmasstransfer.2003.06.001.

104. Kim B.J. The scale-up and limitation of physical oxygen transfer in rotating biological contractors / B.J. Kim, A.H. Molof // Water Sci. Technol.- 1982.- № 14.- C. 569-579.

105. Саийд М. А. Влияние типа загрузки на окислительноую спосрбность модифицированного погружного вращающегося биофильтра/ М. А. Саийд, Н. С. Серпокрылов, В. В. Нелидин // Градостроительсво и архитектура. - 2020,- № 4,- с. 60 - 67.

106. Saied М. Determination of the optimal technological parameters for increasing the oxygen transfer rate of a modified submersiblerotating biofilter / М. Saied, N. Serpokrylov, V. Nelidin // IOP Conf. Ser.: Earth Environ. Sci., 2021.- № 723.-doi:10.1088/1755-1315/723/4/042001.

107. Саийд М. А. Оптимизация режима очистки городских сточных вод в условиях сирии на вращающихся биофильтрах / Серпокрылов Н.С., Нелидин В.В.

// Инженерные и информационные технологии, экономика и менеджмент в промышленности. Сборник научных статей по итогам второй международной научной конференции.- г. Волгоград/ Изд-во: Конверт.- Волгоград, 2020.- с. 131 -137.

108. Demetrios N. H. Organic and nitrogen removal in a two-stage rotating biological contactor treating municipal wastewater / N. H. Demetrios, D. M. Ioannis, G. G. Sotirios // Bioresource Technology.- 2004.- № 93 C. 91-98.

109. Saraswati R. Removal of Organic pollutant with the use of Rotating Biological Contactor / R. Saraswati, G. Nitish, R.S.Rana // Materials Today: Proceedings.- 2018.- № 5.- C. 4218-4224

110. Вознесенский В.А. Статистические методы планирования эксперимента в технико-экономических исследованиях/ В.А. Вознесенский. - М.: Статистика, 1974. - 192 с.

111. Адлер Ю. П. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий / Ю. П. Адлер, Е.В. Маркова, Ю.В. Грановский. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Наука, 1976. - 280 с.

112. Драйнер, Н. Прикладной регрессионный анализ / Н. Драйнер, Г. Смит - М.: Статистика, 1973. - 392 с.

113. Евдокимов Ю.А. Планирование и анализ экспериментов при решении задач трения и износа / Ю.А. Евдокимов, В.И. Колесников, А.И. Тетерин.- М.: Наука, 1980. - 228 с.

114. Зедгинидзе И.Г. Планирование эксперимента для исследования многокомпонентных систем / И.Г. Зедгинидзе.- М.: Наука, 1976. - 390 с.

115. Хамханов К. М. ОСНОВЫ ПЛАНИРОВАНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТА/ К.М.Хамханов // Методическое пособие; Восточно-сибирский государственный технологический университет, 2001.- 50 С.

116. Spellman F. R. Wastewater Treatment Operations-Math Concepts and Calculations/ F. R. Spellman: CRC Press, 2014.- 256 PP.

117. ПВД Ф 14.1:2:3:4.123-97:Методика выполнения измерений биохимического потребления кислорода после п - дней инкубации (бшсА,*) в поверхностных пресных, подземных {грунтовых), питьевых, сточных и очищенных сточных водах// Федеральная служба по надзору в сфере природопользования. - г. Москва.-2004,- 30 с.

118. ПНД Ф 14.1:2:4.210-2005:Методика измерений химического потребления кислорода (хпк) в пробах питьевых, природных и сточных вод фотометрическим методом // Федеральная служба по надзору в сфере природопользования. - г. Москва.-2013.- 15с.

119. ИНДФ 14.1:2:3.1-95: Методика измерений массовой концентрации ионов аммония в природных и сточных водах фотометрическим м е'годом с реактивом несслера// Федеральная служба по надзору в сфере природопользования. - г. Москва.- 2017.- 26с.

120. ПНД Ф 14.1:2:4.4-95: Количественный химический анализ вод. Методика измерений массовой концентрации нитрат-ионов в питьевых, поверхностных и сточных водах фотометрическим методом с салициловой кислотой (с Изменением и дополнением N 1) // Федеральная служба по надзору в сфере природопользования. - г. Москва.- 1995 (издание 2011 г.).- 18с.

121. ПНДФ 14.1:2:43-95: Методика измерений массовой концентрации нитрит-ионов в питьевых, поверхностных и сточных водах фотометрическим методом с реактивом грисса// Федеральная служба по надзору в сфере природопользования. - г. Москва.- 1995 (издание 2011 г.).- 22с.

122. ПНДФ 14.1:2.110-97: Методика выполнения измерений содержаний взвешенных веществ и общего сод ержания примесей в пробах природных и очищенных сточных вод гравиметрическим методом// Федеральная служба по надзору в сфере природопользования. - г. Москва.-2004.- 15 с.

123. Al-Amshawee S. Geometry of biofilm carriers: A systematic review deciding the best shape and pore size / Yusri M., Yunus B. M. // Groundwater for Sustainable Development, 2021 .- № 12.- 100520,

124. Вознесенский В.А. Статистические методы планирования эксперимента в технико-экономических исследованиях/ В.А. Вознесенский. - М.: Статистика, 1974. - 192 с.

ПРИЛОЖЕНИЕ А ИССЛЕДОВАНИЕ ОКИСЛИТЕЛЬНОЙ СПОСОБНОСТИ МОДИФИЦИРОВАННОГО ВРАЩАЮЩЕГОСЯ БИОФИЛЬТРА

1. Определение к¿а для загрузки (2)

погружение, 15%

3

V 2

(Л

и 1 1

0

2

время, мин

погружение, 25%

3

V 2

(Л

и 1 1

0

2

время, мин

погружение, 35%

Ч 2

(Л

и

^ 1

2

время, мин

погружение, 45%

Ч 2

(Л

и

^ 1

2

время, мин

Рисунок 1.1 - Результаты определения к а для загрузки (2) при проценте заполнения 60%, скорости вращения 10 об/ мин и направлении вращения (+)

3

V 2

(Л

и 1 1

0

погружение, 15%

0.3821Х + 1.9769

время, мин

Ч 2

(Л

и

1

погружение, 25%

у = -0.3723Х + 1.8633

^ = 0.9975

2 4

время, мин

0

4

0

4

3

3

0

0

0

0

3

0

0

0

6

2 Исследование влияния заполнения барабана загрузкой на окислительную способность МПВБ.

Глубина погружения 35%

и О и

500.00 400.00 300.00 200.00 100.00

0.00

1 об/мин

60% 58.94

75% 44.19

90% 29.88

202.90 159.09 236.94

285.74

Рисунок 2.1 - Влияние уровня заполнения биофильтра загрузкой (1) на СОС при

погружении барабана в воду на 35%

Глубина погружения 45%

400.00 , 350.00 „■ 300.00 £ 250.00 ^ 200.00 и" 150.00

Я 100.00

50.00 0.00

60%

75%

У 90%

1

1

1 об/мин 5 об/мин 10 об/мин 15 об/мин

36.21 173.49 280.89 339.49

47.88 127.40 229.77 263.26

26.72 168.31 259.08 260.51

Рисунок 2.2 - Влияние уровня заполнения биофильтра загрузкой (1) на СОС

при погружении барабана в воду на 45%

глубина погружения 35%

350.00 ^ 300.00 и5 250.00 < 200.00 г 150.00 ^ 100.00 Я 50.00 0.00

60%

75% 90%

1

1 об/мин 5 об/мин 10 об/мин 15 об/мин

85.25 186.93 250.07 311.97

58.97 214.12 240.50 327.26

50.27 133.65 204.97 253.54

глубина погружения 45%

350.00 :т 300.00 250.00 200.00 ^ 150.00

У 100.00

У 50.00 0.00

Рисунок 2.4 - Влияние уровня заполнения биофильтра загрузкой (2) на СОС при

погружении барабана в воду 45%

Глубина погружения 35%

1.0000

X

0.5000

0.0000

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 скорость, об/мин

60%

75%

90%

Рисунок 2.5 Зависимость кьа20 от скорости вращения и уровня заполнения биофильтра загрузкой (1) при погружении барабана в воду на 35%

Глубина погружения 45%

1.0000

х 5

0.5000

га

0.0000

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 скорость, об/мин

60%

75%

90%

глубина погружения 35%

60% 75% 90%

Рисунок 2.7 - Зависимость кьа20 от скорости вращения и уровня заполнения биофильтра загрузкой (2) при погружении барабана в воду на 35%

глубина погружения 45%

60% 75% 90%

Рисунок 2.8 - Зависимость кьа20 от скорости вращения и уровня заполнения биофильтра загрузкой (2) при погружении барабана в воду на 45%

3. Влияние скорости вращения барабана на окислительную способность

процент заполнения 75%

15% 25% 35% 45%

процент заполнения 90%

15% 25% 35% 45%

Рисунок 3.2 - Влияние скорости вращения барабана на СОС при заполнении

биофильтра 90% для загрузки (1)

процент заполнения 75%

15% 25% 35% 45%

Рисунок 3.3 -Влияние скорости вращения барабана на СОС при заполнении

биофильтра 75% для загрузки (2)

процент заполнения 90%

15% 25% 35% 45%

4. Влияние глубины погружения барабана в жидкость на окислительную способность биофильтра

процент заполнения 75%

600.00

т

"¡5 400.00

и 200.00 О

и 0.00

1 с

1— 1-

0% 5% 10% 15% 20% 25% 30% 35% 40% 45% 50% процент погружения, %

1 об/мин 5 об/мин 10 об/мин 15 об/мин

Рисунок 4.1 - Влияние глубины погружения барабана на СОС (%) при заполнении загрузкой 75% и разных скоростях вращения для загрузки (1)

процент заполнения 90%

400.00

т

"У 300.00 200.00 100.00 и 0.00

0% 5% 10% 15% 20% 25% 30% 35% 40% 45% 50%

процент погружения, %

1 об/мин 5 об/мин 10 об/мин 15 об/мин

Рисунок 4.2 -Влияние глубины погружения барабана на СОС (%) при заполнении загрузкой 90% и разных скоростях вращения для загрузки (1)

процент заполнения 75%

0.8000 I 0.6000 ^ 0.4000

Ар 0.2000 0.0000

0% 5% 10% 15% 20% 25% 30% 35% 40% 45% 50% процент погружения, %

1 об/мин

5 об/мин

10 об/мин

15 об/мин

процент заполнения 90%

600.00

т

"¡5 400.00

и 200.00

О

и 0.00

) ч

л

0% 5% 10% 15% 20% 25% 30% 35% 40% 45% 50% процент погружения, %

1 об/мин 5 об/мин 10 об/мин 15 об/мин

Рисунок4.4 - Влияние глубины погружения барабана на СОС (%) при заполнении загрузкой 90% и разных скоростях вращения для загрузки (2)

процент заполнения 75%

1.0000

'х

5 0.5000 0.0000

) <- -»

|

0% 5% 10% 15% 20% 25% 30% 35% 40% 45% 50%

процент погружения, %

1 об/мин 5 об/мин 10 об/мин 15 об/мин

Рисунок 4.5 - Влияние глубины погружения барабана на на ка20 при заполнении загрузкой 75% и разных скоростях вращения для загрузки (1)

процент заполнения 90%

1.0000

'х

и

^ 0.5000

га

0.0000

0% 5% 10% 15% 20% 25% 30% 35% 40% 45% 50%

процент погружения, %

1 об/мин 5 об/мин 10 об/мин 15 об/мин

процент заполнения 75%

} *— —»

1

1.0000

'х

5 0.5000 _го

0.0000

0% 5% 10% 15% 20% 25% 30% 35% 40% 45% 50%

процент погружения, %

1 об/мин 5 об/мин 10 об/мин 15 об/мин

Рисунок 4.7 - Влияние глубины погружения барабана на к ¿а 2 0 при заполнении загрузкой 75% и разных скоростях вращения для загрузки (2)

процент заполнения 90%

1.5000

'х и 1.0000

Ш

го 0.5000

0.0000

>

к ¡з ч е а

0% 5% 10% 15% 20% 25% 30% 35% 40% 45% 50%

процент погружения, %

1 об/мин 5 об/мин 10 об/мин 15 об/мин

Рисунок4.8 - Влияние глубины погружения барабана на к ¿а 2 0 при заполнении загрузкой 90% и разных скоростях вращения для загрузки (2)

5. Влияние модификаций барабана биофильтра на окислительную способность

глубина погружения 15%

У

«1

и О и

300.00 250.00 200.00 150.00 100.00 50.00 0.00

75% (+) 75% (-)

глубина погружения 25%

и О и

350.00 300.00 250.00 200.00 150.00 100.00 50.00 0.00