Исследование влияния процесса дегазации на седиментационные характеристики иловой смеси - Дипломная работа

1. ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА СЕДИМЕНТАЦИЮ ИЛОВОЙ СМЕСИ 1.1 Основы процесса биологической очистки 1.2 Система «аэротенк - вторичный отстойник» 1.3 Условие формирования и функционирования активного ила 1.4 Влияние внешних факторов на кинетику окисления загрязнений 1.5 Методы интенсификации седиментации иловой смеси 1.6 Вакуумная дегазация иловой смеси Выводы 2. ОБЪЕКТ ИССЛЕДОВАНИЙ 39 2.1 Общая характеристика очистных сооружений канализации г. Вологды 2.2 Общая характеристика очистных сооружений канализации п. Юбилейный Выводы 3. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ 3.1 Исследование седиментации иловой смеси 3.2 Исследование динамики изменения скорости осаждения иловой смеси 3.3 Оценка динамики концентрации растворенного кислорода и скорости потребления кислорода и исследование дыхания ила 3.4 Исследование влияния вакуумирования (дегазации) на процесс седиментации иловой смеси 3.5 Исследование влияния вакуумирования (дегазации) на изменение удельного сопротивления Выводы 4. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ ПО СОВЕРШЕНСТВОВАНИЮ РАБОТЫ ОЧИСТНЫХ СООРУЖЕНИЙ КАНАЛИЗАЦИИ 5.1 Конструирование колонны дегазации 5.2 Разработка алгоритма модернизации очистных сооружений канализации Выводы ОБЩИЕ ВЫВОДЫ СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ ВВЕДЕНИЕ На сегодняшний день рациональное природопользование и охрана окружающей среды является приоритетным направлением развития науки и техники, а также залогом успешного функционирования современного общества. Традиционными сооружениями биологической очистки, обеспечивающие эффективное удаление биогенных элементов, являются аэротенки, работа которых обеспечивается за счет жизнедеятельности микроорганизмов. Подход к совершенствованию малых коммунальных канализационных очистных сооружений / Кулаков А.А., Шафигуллина А.Ф.// Водоочистка. 2016. / Экология России и сопредельных территорий: Материалы XX Международной экологической студенческой конференции/Новосиб.гос.ун-т.-Новосибирск: РИНЦ НГУ, 2015.-. Шафигуллина А.Ф. Планирование мероприятий по модернизации канализационных очистных сооружений./Совершенствование систем водоснабжения и водоотведения по очистке природных и сточных вод [Электронный ресурс]: Сборник статей. В этом развитии четко отмечаются следующие фазы (рисунок 1.1): Рисунок 1.1 - Зависимость прироста биомассы в аэробных условиях от концентрации БПК I - лаг-фаза или фаза адаптации, которая наблюдается сразу после введения микробиальной культуры в контакт с питательной средой и в которой практически не происходит прироста биомассы; II - фаза экспотенциального (ускоренного) роста микроорганизмов, в которой избыток питательных веществ и отсутствие продуктов обмена веществ способствуют поддержанию максимально возможной в данных условиях скорости размножения клеток, определяемой лишь биологической сущностью процесса их воспроизводства; III - фаза замедленного роста, в которой скорость роста биомассы начинает все более сдерживаться по мере истощения питательных веществ и накопления продуктов метаболизма в культуральной жидкости; IV - фаза нулевого роста, в которой наблюдается практически стационарное состояние в количестве биомассы, свидетельствующее о равновесии между наличием питательных веществ и накопленной биологической массой; V - фаза эндогенного дыхания, в которой из-за недостатка питания начинаются отмирание и распад клеток, ведущие к снижению общего количества биомассы в биологическом окислителе [10]. Поскольку после завершения процесса очистки воды (изъятия и окисления загрязнений из сточной воды) активный ил должен быть отделен от очищенной воды, то способность иловой смеси к разделению на очищенную воду и активный ил имеет весьма важное значение. Интенсификация работы сооружений биологической очистки, в частности аэротенков, изучена достаточно подробно, однако бурное развитие техники и технологий заставляют искать все более инновационные методы. 1.2 Система «аэротенк - вторичный отстойник» биологический очистка активный ил В настоящее время на очистных сооружениях канализации стоки, содержащие биогенные элементы (азот и фосфор), очищаются недостаточно. Подавляющее большинство действующих очистных сооружений канализации (ОСК) запроектированы в тот период, когда требования к очистке сточных вод от загрязняющих веществ предъявлялись только по органическим загрязнениям (БПК) и взвешенным веществам, как правило, на уровне 15 мг/л по обоим показателям [11]. Для получения достоверных данных о седиментационных характеристиках активного ила, которые используют для установления нагрузок на вторичные отстойники, совершенно недостаточно ограничиться определением стандартного показателя илового индекса, а правильнее снимать кривые осаждения активного ила, сформировавшегося в условиях эксплуатации аэротенков, и на их основе определять скорость его осаждения. Процесс образования хлопьев и их последующей агрегации (укрупнения) зависит от нескольких причин, среди которых наиболее важными являются: - удовлетворительное продуцирование флокулообразующими бактериями; - поддержание достаточного