Диссертация (1141476), страница 10
Текст из файла (страница 10)
Хорошие седиментативные свойства. Надиловая водапрозрачная (DSS = 2,1 мг/л), Иловый индекс SVI = 95 мл/г.— Нитчатые бактерии были обнаружены в единичных экземплярах (Sphaerotilus natans,Тип 0092).— Аспидиски Aspidisca costata и Aspidisca sulcata — 8 из 9. Активны.— Инфузории отряда Peritricha — 8 из 9. Большое количество крупных активныхколоний. Реснички подвижны.— Коловратки — 8 из 9. Большое количество, активны.— Инфузории Litonotus lamella — не обнаружены.— Черви не обнаружены.Вывод: видовой и количественный состав активного ила в целом соответствуетнитрифицирующемувысокоаэрированномуактивномуилу.Индикаторныемикроорганизмы активны.После двух месяцев стабильной работы установки при концентрациирастворенного кислорода 0,6 мг/л, было решено снизить его концентрациюдо 0,3 мг/л, для чего концентрация растворенного кислорода в обоих модуляхбыла установлена на данном уровне (подэтап 1.2-3).
Одновременно быласнижена удельная нагрузка по органическим веществам до значений0,05 г/(г∙сут).Системаоказаласьнеработоспособнаприданныхконцентрациях растворенного кислорода, возникло нитчатое вспуханиеактивного ила. Иловый индекс достиг значений 220-230 мл/г. Конструкциябиореактора и вторичного отстойника позволила избежать выноса биомассыизсистемы,однакопоказателиочисткизначительноснизились.Эффективность очистки по всем определяемым показателям не превышала30%.Анализ состава активного ила по индикаторным микроорганизмам наподэтапе 1.2-3 представлен в таблице 2.9.Таблица 2.9 – Гидробиологический анализ активного ила по подэтапу1.2-366ЭтапХарактеристика активного ила1.2-3— Биомасса характеризуется нитчатым вспуханием.
Надиловая вода прозрачна (DSS =2,1 мг/л), Иловый индекс SVI = 215 мл/г. Седиментативные свойства нарушены.— Преобладание нитчатых форм бактерий (Sphaerotilus natans). Предполагаемая причинавспухания — слишком высокая нагрузка по органике для низких кислородных условий.— Прочие индикаторные микроорганизмы в виду нитчатого вспухания отмеченыединичными экземплярами.Вывод: нитчатое вспухание активного ила, предположительно, произошло из-задлительного пребывания биомассы в низких кислородных условиях.Для возобновления работы системы без повторной инокуляциивнешним активным илом был запущен процесс восстановления – повышениеуровня растворенного кислорода в первом модуле до 1,0 мг/л прикратковременном повышении нагрузки по органике до 0,2 г/(г∙сут) длявывода биомассы из состояния нитчатого вспухания.
Восстановлениесистемы до приемлемого илового индекса 140-150 мл/г заняло 10 суток,после чего вновь был установлен режим работы с одновременнойнитрификациейиденитрификацией.Эффективностьудаленияазотапостепенно росла с увеличением возраста денитри-нитрифицирующегоактивного ила и формированием крупных флокул.Далее в течение двух месяцев процесс протекал стабильно, в целомобеспечивая довольно высокую эффективность очистки по органике и азоту,что показывает адаптируемость активного ила с крупными флокулами подразличные нагрузки.Значения основных показателей по дням эксперимента показаны наБПК5, мг/лрисунках 2.21-2.22.6543210110120130140150160170180190День экспериментаРисунок. 2.21 – Изменение концентрации органических веществ (по БПК5) вочищенной сточной воде по дням эксперимента на подэтапе 1.2-4N-NH4, мг/л670,80,750,70,650,60,550,5110120130140150160170180190День экспериментаРисунок 2.22 – Изменение концентрации аммонийного азота в очищеннойсточной воде по дням эксперимента на подэтапе 1.2-4Так же, как и на подэтапе 1.2-2, были определены скорости окисленияаммонийного азота и денитрификации для рабочей биомассы ex situ.
Нарисунке 2.23 представлены графики теста на определение скоростиокисления аммонийного азота для рабочего активного ила.4540Аммонийный азот - 1 тестАммонийный азот - 2 тестАммонийный азот - 3 тестНитраты+нитриты - 1 тестНитраты+нитриты - 2 тестНитраты+нитриты - 3 тестN-NH4; N-NO2+N-NO3 (мгN/л)y = 8,6997x - 1,8939R² = 0,9787y = 9,4311x - 1,7518R² = 0,9879353025y = 7,7107x - 1,6223R² = 0,99662015y = -7,7994x + 35,626R² = 0,9982105y = -9,205x + 39,269R² = 0,9795y = -9,4406x + 40,905R² = 0,989100-50,511,522,533,544,5Время, чРисунок 2.23 – Результаты тестов на определение удельной скоростиокисления аммонийного азота рабочим активным илом на подэтапе 1.2-4Результаты тестов приведены в таблице 2.10.68Таблица 2.10 – Результаты тестов на определение скорости окисленияаммонийного азота и скорости образования нитратов ex situСкорость окисления аммонийногоСкорость образования нитратов,азота, rNH4, мгN/л ∙ чrNО3, мгN/л ∙ ч17,807,7129,218,7039,449,43Среднее значение8,828,61Номер тестаСкорость окисления аммонийного азота рабочим активным илом наподэтапе 1.2-4 в аэробных условиях ex situ составила rNH4 = 8,82 мгN/л ∙ ч,что превысило скорость окисления аммонийного азота, полученную наподэтапе 1.2-2.График,описывающийтестыпоопределениюскоростиденитрификации, представлен на рисунке 2.24.
Результат теста наопределение скорости денитрификации приведен в таблице 2.11.Экзогенная денитрификацияПотребление органического вещества1603514030120y = -0,0563x + 34,9225R² = 0,954720y = -1,2486x + 187,13R² = 0,9799100806015y = -0,4405x + 46,097R² = 0,9882105ХПК, мгО/лSNO3,eq, мгN/лЭндогенная денитрификация40402000020406080100Время эксперимента, мин120140160Рисунок 2.24 – График, отображающий тест на определение удельнойскорости денитрификации для подэтапа 1.2-4Таблица 2.11 – Результаты тестов на определение скоростейденитрификации и скорости потребления органического вещества ex situ наэтапе 1.2-469Скорость потребленияСкорость эндогеннойСкорость экзогеннойденитрификации, rNOxN2 ,endo ,денитрификации,мгN/л ∙ чrNOxN2 ,exo , мгN/л ∙ ч10,02770,38891,9820,01210,27141,6530,02170,28951,71Среднеезначение0,02050,31661,78Номертестаорганического вещества,rCOD, мгХПК/л ∙ чМаксимальная удельная скорость денитрификации получилась равна:2, = 60 ∙Прирост(0,3166 − 0,0205)2,350гетеротрофной= 7,56 мгN/г ∙ чбиомассы(2.13)дляподобногосоставаэкспериментальной модельной жидкости равен:YOHO,Ax =1 – 2,86 ∙(0,3166−0,0205)2,350= 0,640 гХПКаи/гХПКвх(2.14)Усредненные технологические параметры и показатели модельнойжидкости на входе и выходе из экспериментальной установки, разделенныена четыре подэтапа, показаны в таблице 2.12.Таблица 2.12 – Основные усредненные показатели работы установки наподэтапе 1.2Этап(в днях)Растворенныйкислород,O2, мг/лТочкаотбора1.2-10,8вход(1 – 35)(0,1/1,5)выход1.2.-20,6вход(36 – 82)(0,4/0,8)выход1.2-30,3вход(83 – 115)(0,3/0,3)выход1.2-40,5вход(116 – 181)(0,5/0,5)выходДозаактивногоила, г/л2,0252,1891,5782,436ХПК,БПК5,N-NH4,N-NO2,N-NO3,P-PO4,мгO/лмгO2/лмг/лмг/лмг/лмг/л145,712439,76––15,0010,45,710,050,1769,312,50141,112241,72––15,496,12,60,940,1343,89,92127,611042,35––15,5021,29,915,482,1125,111,28140,512142,87––15,155,22,20,840,1538,58,7570На основании данных, полученных в ходе подэтапа 1.2, былипостроены основные биохимические зависимости.Для подэтапов 1.2-2 и 1.2-4 были построены графики Лайнувера –Берка для скорости окисления органических веществ (рисунок 2.25) искоростисниженияконцентрацииаммонийногоазота(условнонитрификации) (рисунок 2.28), по которым были найдены максимальныескорости и константы Михаэлиса-Ментен.
В расчете зависимостей неучитывались периоды начальной адаптации биомассы и восстановленияпосле нитчатого вспухания, поскольку при данных условиях система не быластабильна и не могла быть описана уравнениями потребления субстрата.0,20Подэтап 1.2-2 (DO=0.4/0.8)0,15Подэтап 1.2-4 (DO=0.5/0.5)0,101/ρy = 0,2078x + 0,0687y = 0,1527x + 0,05550,050,00-0,60-0,40-0,200,00-0,050,200,400,600,801/LexРисунок 2.25 – Графики Лайнувера-Берка для скорости окисленияорганических веществ на подэтапах 1.2-2 и 1.2-4По подэтапу 1.2-2 значение константы Михаэлиса – Ментен дляскоростиокисленияорганическихвеществсоставилаKmо=2,38.Максимальная скорость окисления составила Vo = 18,02 мгБПК/(г∙ч).
Отсюдауравнение скорости реакции, выражаемое по убыли органического субстрата,приняло вид: =18,02∙2,38+(2.15)По этапу 1.2-4 значение константы Михаэлиса – Ментен для скоростиокисления органических веществ составила Kmо = 3,02. Максимальная71скорость окисления составила Vo = 14,56 мгБПК/(г∙ч). Отсюда уравнениескорости реакции, выражаемое по убыли органического субстрата, приняловид: =14,56∙(2.16)3,02+На рисунке 2.26 представлены зависимости скорости окисленияорганических веществ от величины значения БПК5 в очищенной воде дляподэтапов 1.2-2 и 1.2-4.Удельная скорость окисленияорганических веществ,мгБПК/гчПодэтап 1.2-214 =12108Подэтап 1.2-418,02 ∙ 2,38 + 6 =4200123414,56 ∙ 3,02 + 567Lex, мгО2/лРисунок 2.26 – График изменения скорости окисления органических веществв зависимости от остаточного субстрата (этапы 1.2-2 и 1.2-4)На рисунке 2.27 показано изменение эффективности сниженияконцентрации аммонийного азота во времени в связи с изменением среднейконцентрации растворенного кислорода.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
