Введение
Глава 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ВЫБОР НАПРАВЛЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ 14
1.1 Основные направления развития биологических методов очистки сточных вод 15
1.2 Пути разработки технологии управления процессами биологической очистки 22
1.3 Управление аэротенками путем внутренней рециркуляции иловой смеси 30
1.4 Современное многофункциональное оборудование аэротенков с продольной рециркуляцией иловой смеси 35
1.5 Бактериальная флокуляция при перемешивании 42
1.6 Экономический анализ систем биологической очистки 47
1.7 Выводы по главе 1 48
Глава 2. ОБЪЕКТЫ, МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ...50
2.1 Сущность оптимизации технологии аэротенков с продольной рециркуляцией иловой смеси 50
2.2 Объекты исследований 54
2.3 Методы исследований аэротенков 56
2.4 Выводы по главе 2 66
Глава 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ В АЭРОТЕНКАХ С ПРОДОЛЬНОЙ РЕЦИРКУЛЯЦИЕЙ ИЛОВОЙ СМЕСИ 81
3.1 Результаты натурных испытаний аэротенков управляемого профиля .81
3.1.1 Исследования, проведенные на реальной сточной жидкости 81
3.1.2 Исследования окислительной способности в стандартных условиях .84
3.2 Расчет процессов нитри- и денитрификации в аэротенках «карусельного» типа 88
3.3. Механизм двухфазного потока аэротенка с продольной рециркуляцией иловой смеси по «карусельному» типу 95
3.4 Выводы по главе 3 100
Глава 4. ИНЖЕНЕРНЫЕ ВОПРОСЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ АЭРОТЕНКОВ С ПРОДОЛЬНОЙ РЕЦИРКУЛЯЦИЕЙ ИЛОВОЙ СМЕСИ 109
4.1 Механизм удаления биогенных элементов 109
4.2 Технологические схемы процессов биологического удаления азота и фосфора в аэротенках с рециркуляцией потоков иловой смеси 114
4.3 Принципы размещения мешалок и гидродинамика в аэротенках 115
4.4 Принципы размещения аэраторов в современных аэротенках 118
4.5 Разработка технических решений по повышению эффективности биологической очистки сточных вод 121
4.6 Выводы по главе 4 123
Глава 5. ПЕРЕМЕШИВАНИЕ И АЭРАЦИЯ ВОДНО-ИЛОВОЙ СМЕСИ В АЭРОТЕНКЕ С ПРОДОЛЬНОЙ РЕЦИРКУЛЯЦИЕЙ 129
5.1 Метод определения производительности перемешивающего устройства (с учетом потерь в придонных областях) 129
5.2 Влияние перемешивания водно-иловой смеси на денитрификационные процессы в аэротенке 134
5.2.1 Влияние перемешивания на функционирование популяций денитрифицирующих бактерий 135
5.2.2 Влияние перемешивания на содержание кислорода в анаэробной зоне 136
5.2.3 Влияние перемешивания на контакт между бактериями и культуральной средой 136
5.2.4 Влияние перемешивания на процессы разделения и осаждения 137
5.2.5 Конструктивные критерии перемешивания в анаэробных зонах 137
5.2.6 Продолжительность перемешивания 138
5.2.7 Рекомендации по конструкции анаэробных зон и расположению смесителей 139
5.3 Влияние горизонтального потока на процессы аэрации водно-иловых смесей 141
5.3.1 Теоретические основы 141
5.3.2 Влияние горизонтальной скорости на параметры процесса 142
5.3.3 Выводы по разделу 146
5.4 Влияние горизонтального потока на процессы аэрации водно- иловых смесей 147
5.4.1. Технологическая модель двухфазного потока воды и воздуха 149
5.4.2 Полномасштабные испытания 149
5.5 Выводы по главе 5 150
Глава 6. ВЛИЯНИЕ ПЕРЕМЕШИВАНИЯ И АЭРАЦИИ НА ПРОЦЕССЫ МАССОПЕРЕНОСА В АЭРОТЕНКЕ С ПРОДОЛЬНЫМ РЕЦИКЛОМ 160
6.1 Влияние перемешивания и аэрации на гидравлику и передачу кислорода в аэрационных бассейнах 160
6.1.1 Влияние расхода воздуха на аэрационные характеристики при отсутствии горизонтальной скорости жидкости 165
6.1.2 Влияние расхода воздуха на аэрационные характеристики при наличии горизонтальной скорости жидкости 170
6.1.3 Влияние горизонтальной скорости жидкости на аэрационные характеристики 172
6.1.4 Влияние положения мешалки на гидравлические и аэрационные характеристики 174
6.2 Выводы по главе 6 176
Глава 7. ВЛИЯНИЕ ПРОДОЛЬНОГО РЕЦИКЛА НА ПРОЦЕСС ФЛОКУЛЯЦИИ АКТИВНОГО ИЛА 187
7.1 Оценка флоккулирующей способности перемешивающих устройств .187
7.1.1 Влияние скорости вращения мешалок на процессы флокуляции активного ила в аэротенках 187
7.1.2 Методика оценки флокулирующей способности перемешивающих устройств 194
7.2 Моделирование процессов флокуляции активного ила с использованием массовых балансов 200
7.2.1 Моделирование флокуляции активного ила на основе массовых балансов 202
7.2.2 Методология проведения экспериментов 204
7.2.3 Результаты экспериментальных исследований и оценка корреляции модельных и экспериментальных данных 206
7.3 Выводы по главе 7 213
Глава 8. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ 224
8.1 Процессы биологической очистки в аэротенках с продольной рециркуляцией 224
8.2 Проектирование аэротенков с продольной рециркуляцией иловой смеси 226
8.3 Процессы перемешивания и аэрации в аэротенках с горизонтальным потоком водно- иловой смеси 229
8.4 Влияние продольного рецикла на процессы флокуляции активного ила 232
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ 235
ЛИТЕРАТУРА 239
ПРИЛОЖЕНИЯ 274
