ОДНОИЛОВАЯ НИТРИФИКАЦИЯ ДЕНИТРИФИКАЦИЯ В БИОЛОГИЧЕСКИХ РЕАКТОРАХ С ЗАТОПЛЕННОЙ ЭРЛИФТНОЙ СИСТЕМОЙ АЭРАЦИИ : ОДНОИЛОВАЯ НІТРИФІКАЦІЯ ДЕНІТРИФІКАЦІЯ В БІОЛОГІЧНИХ РЕАКТОРАХ ІЗ ЗАТОПЛЕНОЇ ЭРЛИФТНОЙ СИСТЕМОЮ АЕРАЦІЇ

Краткое описание

Министерство образования и науки, молодежи и спорта Украины

Донбасская национальная академия строительства и архитектуры

На правах рукописи

НЕЗДОЙМИНОВ ВИКТОР ИВАНОВИЧ

УДК 628. 35

ОДНОИЛОВАЯ НИТРИФИКАЦИЯ ДЕНИТРИФИКАЦИЯ В БИОЛОГИЧЕСКИХ РЕАКТОРАХ С ЗАТОПЛЕННОЙ ЭРЛИФТНОЙ СИСТЕМОЙ АЭРАЦИИ

05.23.04 – водоснабжение, канализация

Диссертация
на соискание научной степени
доктора технических наук

Идентичность всех экземпляров диссертации заверяю:
И.о. ученого секретаря специализированного
ученого совета Д 12.085.02 Горожанкин С.А.

Макеевка 2012

СОДЕРЖАНИЕ
Стр.
Перечень условных обозначений………………………... 6
ВВЕДЕНИЕ…………………………………………………. 8
РАЗДЕЛ 1
СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ МЕТОДОВ БИОХИМИЧЕСКОГО УДАЛЕНИЯ АЗОТА ПРИ ОЧИСТКЕ СТОЧНЫХ ВОД И ОБРАБОТКЕ ОСАДКОВ

17
1.1 Превращения форм азота в сточных водах при биохимической очистке…………………………………….
17
1.2 Биологическая нитрификация…………………………….... 22
1.2.1 Особенности окисления восстановленных соединений азота автотрофными нитрифицирующими бактериями......
22
1.2.2 Гетеротрофные нитрифицирующие бактерии…………..… 25
1.3 Очистка сточных вод от соединений азота…………........... 26
1.3.1 Механизм биологического восстановления окисленных форм азота…………………………………………………….
26
1.3.2 Методы и технологии биологического удаления соединений азота……………………………………………..
34
1.3.3 Одноиловая нитрификация и денитрификация при непрерывном удалении азота…………………………...…
40
1.3.4 Анаэробное окисление аммония нитритом-анаммокс….... 42
1.3.4.1 Филогения и структура анаммокс- бактерий ………….. 42
1.3.4.2 Механизм биохимических процессов анаммокс-бактерий………………………………………………...…….
44
1.3.4.3 Факторы, влияющие на культивирование анаммокс-бактерий в промышленных условиях…………………..….
46
1.4 Типы реакторов для процесса одноиловой нитри-денитрификации……………………..……………………..
52
1.5 Процессы нитрификации и денитрификации при аэробной стабилизации осадков городских сточных вод...
57
1.5.1 Краткая характеристика осадка, образующегося на канализационных станциях очистки…………………..…..
57
1.5.2 Современные методы обработки осадков и пути их утилизации……………………………………………………
59
1.6 Выводы по 1 разделу и постановка задач исследований…. 62
РАЗДЕЛ 2 ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ МЕТОДА ОДНОИЛОВОЙ НИТРИ-ДЕНИТРИФИКАЦИИ…..……..
65
2.1 Кинетические модели одноиловых биологических систем с окислением углерода, нитрификации и денитрификации
65
2.2 Влияние диффузионных ограничений на проникновение кислорода и органического субстрата в системах с активным илом……………………………………………..

78
2.3 Выводы разделу 2………………….………………………. 82
РАЗДЕЛ 3 МОДЕЛИРОВАНИЕ ГИДРОДИНАМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В АЭРАЦИОННЫХ СООРУЖЕНИЯХ С ЗАТОПЛЕННОЙ ЭРЛИФТНОЙ СИСТЕМОЙ АЭРАЦИИ

85
3.1 Физическая сущность эрлифтного водоподъема………..... 85
3.1.1 Принцип работы затопленного эрлифта…………………... 89
3.2 Теория подобия при моделировании гидродинамических процессов в затопленных эрлифтных системах…………..
93
3.3 Лабораторные исследования по определению основных параметров затопленного эрлифта…………………….……
97
3.4 Результаты экспериментов…………………………….……. 98
3.5 Гидродинамическая модель расчета биореактора с затопленной эрлифтной системой аэрации…………..…..
101
3.6 Определение доверительного интервала при выборе гидродинамической модели расчета биореактора с затопленной эрлифтной системой аэрации………….…….

106
3.7 Компьютерное моделирование движения газожидкостного потока в сооружении с затопленным эрлифтом……….......
117
3.8 Выводы по разделу 3……………….……….………………. 123
РАЗДЕЛ 4 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА ОДНОИЛОВОЙ НИТРИ-ДЕНИТРИФИКАЦИИ
125
4.1 Конструктивные особенности биореактора с затопленной эрлифтной системой аэрации……………………………….
125
4.1.1 Закономерности параметров работы затопленного эрлифта в производственных условиях……………….…
130
4.1.2 Закономерности распределения кислорода по глубине аэротенка с затопленным эрлифтом………………………..
132
4.1.3 Промышленные исследования процесса одноиловой очистки городских сточных вод……………………………
137
4.1.4
Особенности трансформации соединений азота свободноплавающими и прикрепленными микроорганизмами активного ила при биологическом окислении и восстановлении соединений азота …..………

153
4.2 Факторы, влияющие на скорости процесса нитрификации и денитрификации в одноиловой системе………………….
158
4.3 Методика расчета аэротенка по удалению азота с одновременным окислением органических веществ……
161
4.4 Выводы по разделу 4..…………………………………….. 164
РАЗДЕЛ 5 ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ НИТРИФИКАЦИИ И ДЕНИТРИФИКАЦИИ ПРИ ГЛУБОКОЙ МИНЕРАЛИ-ЗАЦИИ ОСАДКОВ ГОРОДСКИХ СТОЧНЫХ ВОД……..

166
5.1 Обоснование метода глубокой аэробной минерализации осадков……………………………………………………….
166
5.2 Полупромышленные исследования процесса глубокой минерализации осадков городских сточных вод………….
172
5.3 Экспериментальные исследования глубокой минерализации осадков сточных вод в производственных условиях на канализационных очистных сооружениях г. Макеевки……………………………………………………..

181
5.3.1 Описание технологической схемы и конструкций сооружений для процесса глубокой минерализации осадков……………………………………………………….

181
5.4 Исследование биологических процессов при глубокой аэробной минерализации осадков на Макеевских очистных сооружениях…………………………………….

188
5.5
5.6 Исследование удаления азота анаммокс-бактериями…...
Исследования влияния гидравлической нагрузки на вынос взвешенных веществ из илоотделителя……………………. 193

196
5.7 Метод инженерного расчета сооружения глубокой минерализации осадков………………………………….…..
198
5.8 Выводы по разделу 5……..……………….………………… 199
РАЗДЕЛ 6 ОЦЕНКА ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ВНЕДРЕНИЯ МЕТОДА ОДНОИЛОВОЙ НИТРИ-ДЕНИТРИФИКАЦИИ ПРИ ОЧИСТКЕ ГОРОДСКИХ СТОЧНЫХ ВОД И ОБРАБОТКЕ ОСАДКОВ……………..

201
6.1 Экономическая эффективность внедрения метода одноиловой нитрификации – денитрификации в аэротенках с затопленной эрлифтной системой аэрации при очистке городских сточных вод п.г.т. Новый Свет Донецкой области……….…………………………………..

201
6.2 Технико-экономическое обоснование применения технологии глубокой минерализации осадков на Макеевских канализационных очистных сооружениях

206
6.3 Выводы к разделу 6…………………….…………………. 215
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ…………………………………….……. 217
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ……….. 222
ПРИЛОЖЕНИЕ А………………………………….……….. 249
ПРИЛОЖЕНИЕ Б………………………………….……….. 260

ПЕРЕЧЕНЬ УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ
Х концентрация микроорганизмов;
Y максимальный коэффициент прироста биомассы;
максимальная скорость роста культуры без лимитирования субстратом;
, и скорость роста бактерий аммонийокисляющих, нитритокисляющих и анаммокс;
b1 константа распада;
ηg понижающий коэффициент коррекции;
SNO, SS, SO, SNH – концентрация нитратов, органического субстрата, кислорода и аммония;
KNO, КS,KO.H, константа полунасыщения нитратом, субстратом и кислородом;
D – коэффициент диффузии;
степень проникновения субстрата;
kОК, kвосст – константы скорости удаления окислителя и восстановителя в биофлокуле ила;
μв – коэффициент динамической вязкости жидкости;
μг – коэффициент динамической вязкости газа;
ρв – плотность жидкости;
ρг – плотность газа;
Δ – шероховатость;
g – ускорение свободного падения;
ζ – гидравлическое сопротивление потоку жидкости;
λ – коэффициент гидравлического трения;
L – высота эрлифта;
QВ – расход воды в эрлифте;
QГ – расход воздуха, подаваемый в эрлифт;
эрл – площадь эрлифта;
d – диаметр эрлифта;
h – глубина погружения аэрационной системы в эрлифте;
γсм1 – удельный вес водо-воздушной смеси внутри эрлифта;
γсм2 – удельный вес водо-воздушной смеси над эрлифтом;
IЭРЛ интенсивность аэрации в эрлифте;
L/h относительное заглубление эрлифта;
kисп коэффициент использования кислорода;
M – массовая доля кислорода в объеме подаваемого воздуха;
- удельная скорость окисления субстрата;
- концентрация активного ила;
- объем аэротенка;
ОС окислительная способность аэрационной системы;
ОМ окислительная мощность ила;
мин скорость минерализации осадка;
ао концентрация взвешенных веществ в минерализаторе;
so,sмин зольность ила в поступающем осадке и в минерализаторе.

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы. В условиях наращивания антропогенных нагрузок на природную среду, развития общественного производства и роста материальных потребностей возникает необходимость в разработке экологически оправданных мероприятий, направленных на улучшение водных ресурсов Украины [1].
В современных условиях повышение эффективности биологической очистки сточных вод и утилизации осадков имеет первоочередное значение. Большинство станций биологической очистки запроектированы только на удаление органических загрязнений, а не на обеспечение требуемой степени очистки от соединений азота. Сброс очищенных сточных вод с повышенным содержанием азота в водоем становится причиной повторного загрязнения воды и ухудшения органолептических показателей.
Не менее важная проблема связана с обработкой и размещением осадков городских сточных вод, которые в большинстве случаев выливаются в необработанном виде на иловые площадки, что оказывает негативное влияние на экологическую обстановку и условия жизни населения. Образующиеся на городских очистных сооружениях органические осадки первичных и вторичных отстойников, обычно содержат патогенные микроорганизмы, пестициды, ПАВ, ионы тяжелых металлов и др.
На действующих городских очистных сооружениях решение данных проблем возможно за счет применения технологий биологической очистки и глубокой аэробной обработки осадка, в которых совмещаются процессы биохимического изъятия из сточных вод органических веществ и минеральных соединений азота. Совмещение в одном биологическом реакторе процессов нитри-денитрификации в присутствии органических веществ позволяет повысить эффективность очистки, снизить капитальные и эксплуатационные затраты. Наиболее перспективным сооружением для одновременного культивирования биоценоза гетеротрофных и автотрофных микроорганизмов является биологический реактор с затопленной эрлифтной системой аэрации.
Одним из сдерживающих факторов внедрения таких технологий является отсутствие научно-обоснованных методов определения параметров, а также расчетных зависимостей затопленной эрлифтной системы аэрации.
Изложенные положения свидетельствуют об актуальности и важности научной проблемы, заключающейся в дальнейшем развитии биологических процессов нитри-денитрификации в сооружениях с затопленной эрлифтной системой, что позволяет повысить эффективность очистки от соединений азота и органических загрязнений.
Значительный вклад в изучение микробиологических процессов изъятия из сточных вод органических загрязнений и минерального азота внесли труды: Яковлева С.В, Олейника А.Я., Гвоздяка П.И.,Куликова Н.И,Таварткиладзе И.М, Гироль Н.Н.,Эпояна С.М, Бондарева А.А.,Вавилина В.А,Швецова В.Н, Васильева В.Б., Карюхиной Т.А., Юрченко В.А., HenzeM., GujerW., StrousM. И др.
Разработанный метод одноиловой нитри-денитрификации в биореакторах с затопленной эрлифтной системой аэрации прошел апробацию на нескольких станциях биологической очистки, конструктивные и технологические решения для их реализации защищены патентами Украины на изобретения № 94152, № 99084787, №20040402868.
Связь работы с научными программами, планами, темами.
Основные исследования теоретического и прикладного характера выполнены в рамках общегосударственных программ: «Реформування і розвиток житлово-комунального господарства на 2004-2010 роки» (постанова Кабінету Міністрів України № 1869-1V від24.06.2004 р.) и «Реформування та розвиток водопровідно-каналізаційного господарства Донецької області на 2005-2009 роки і період до 2015 року» (постанова Кабінету Міністрів України № 1731 від 23.12.2004р.). Результаты работы являются составной частью научных исследований, выполненных в соответствии с госбюджетной тематикой Министерства образования и науки, молодежи и спорта Украины (отчеты по НИР №№ государственной регистрации 0111U001806, 0109U003037, 2007-2010 гг., выполненных под руководством автора), а также исследований в рамках гостемы «Програма реформування і поліпшення водопостачання та водовідведення населених пунктів Донецької області на період 2003-2005 років з перспективою розвитку до 2010 р.» (рішення сесії Донецької обласної ради від 04.03.2003р. № 4/7-173) и хоздоговорных работ (ТЕРЗ 2006-106-02, ТЕРЗ 2007-107-05, ТЕРЗ 2009-109-03, ТЕРЗ 2011-111-13 в Донбасской национальной академии строительства и архитектуры).
Цель и задачи исследований: научное обоснование инженерного метода расчета сооружений одноиловой нитри-денитрификации (ОНД) биоценозом автотрофных и гетеротрофных микроорганизмов, включая анаммокс-бактерии, при биологической очистке сточных вод и сооружений по обработке осадков в биореакторах с затопленной эрлифтной системой аэрации.
Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:
провести анализ современных биотехнологий удаления азота из сточных вод, выявить основные их недостатки и пути повышения эффективности;
привести теоретическое обоснование одноиловой нитри-денитрификации в одном сооружении с затопленной эрлифтной системой аэрации с учетом закономерностей роста гетеротрофных и автотрофных групп микроорганизмов при очистке городских сточных вод;
создать математическую модель затопленного эрлифта и получить зависимости для расчета системы аэрации;
выполнить экспериментальные исследования на лабораторной модели затопленного эрлифта с целью подтверждения полученных теоретических зависимостей;
исследовать в промышленных условиях затопленную эрлифтную систему аэрации и получить зависимости для регулирования концентрации кислорода в сооружении с одновременной нитри-денитрификацией при очистке сточных вод;
разработать метод расчета и конструкцию биореактора с затопленной эрлифтной системой аэрации для удаления азота с одновременным окислением органических загрязнений;
на основании теоретических исследований обосновать параметры сооружений глубокой минерализации осадков с последующим илоотделением во взвешенном слое;
разработать конструкцию илоотделителя со взвешенным слоем осадка, способную обеспечить илоотделение с высоким содержанием взвешенных веществ;
провести промышленно-исследовательскую апробацию разработанной технологии для определения основных эксплуатационных параметров глубокой минерализации осадков;
оценить экономическую эффективность использования одноиловой нитри-денитрификаци при очистке городских сточных вод с аэробной обработкой осадка.
Объект исследования – биологическая очистка сточных вод от органических загрязнений и соединений минерального азота, а также обработка осадков, содержащих органические загрязнения и минеральные соединения азота.
Предмет исследований научно-практические способы интенсификации работы сооружений одноиловой нитри-денитрификации в присутствии органических загрязнений и соединений азота.
Методы исследования. Поставленные задачи решались методами физического и математического моделирования гидродинамических процессов в реакторах с затопленной эрлифтной системой аэрации. Экспериментальные исследования использовались для обоснования применения одноиловой нитри-денитрификации, проверки полученных математических моделей и разработанных методов расчета. Достоверность результатов исследований проверялась путем сопоставления теоретических зависимостей с результатами лабораторных и натурных наблюдений.
Научная новизна полученных результатов:
теоретически и экспериментально обосновано применение одновременной нитрификации и денитрификации в одном сооружении при очистке городских сточных вод и аэробной минерализации осадков;
впервые созданы научно-обоснованные зависимости для расчета модели аэротенка-отстойника с затопленной эрлифтной системой аэрации при очистке сточных вод биоценозом гетеротрофных и автотрофных микроорганизмов, а также предложена компьютерная программа для инженерных расчетов;
на основании обобщения теоретических и экспериментальных данных обоснованы принципы создания новых конструкций затопленной эрлифтной системы аэрации в аэротенках, которые обеспечивают высокую эффективность одновременной очистки от органических веществ и минеральных соединений азота;
теоретически обоснованы и практически проверены параметры биореакторов глубокой минерализации осадков при участии процессов нитри-денитрификации с последующим илоотделением во взвешенном слое осадка;
предложена и разработана новая конструкция илоотделителя со взвешенным слоем осадка, что обеспечивает высокую эффективность отделения активного ила от иловой воды.
Практическое значение полученных результатов заключается в том, что:
разработаны рекомендации на проектирование экономически эффективного метода биологической очистки городских сточных вод от органических загрязнений и соединений азота в одном сооружении;
усовершенствована технология очистки городских сточных вод с одновременной нитрификацией и денитрификацией в биореакторах с затопленной эрлифтной системой аэрации, внедрение которой сокращает объемы сооружений, исключает насосное оборудование для рециркуляции объемов воды между сооружениями и не требует добавки щелочных реагентов. Технология внедрена на очистных сооружениях п.г.т. Новый Свет суточной производительностью 6 тыс. м3 с экономическим эффектом 431,9 тыс. грн. в год;
разработана и запатентована новая конструкция затопленного эрлифтного аэратора, обеспечивающая высокую окислительную способность системы аэрации и создающую в биологическом реакторе четко выраженные восходяще-нисходящие потоки с аэробными и аноксидными зонами. Это позволяет повысить эффективность очистки сточных вод от органических загрязнений и соединений минерального азота в проточных биореакторах;
разработано программное обеспечение по расчету и оптимизации работы биологических реакторов с затопленной эрлифтной системой аэрации, сокращающее трудоемкость расчетов и повышающее их точность;
разработан и запатентован новый способ глубокой минерализации осадков городских сточных вод, внедренный на станции биологической очистки г. Макеевки Донецкой области с годовым экономическим эффектом 4,4 млн. грн. Способ обеспечивает распад органической части осадков на
95%;
разработана проектно-конструкторская документация аэробного минерализатора с илоотделителем, которая прошла экспериментально-промышленную проверку и может быть использована для широкого внедрения в системах водоотведения;
результаты исследований включены в учебный процесс при преподавании дисциплин «Водоотведение», «Гидравлические и аэродинамические машины» студентам Донбасской национальной академии строительства и архитектуры и приведены в учебном пособии «Инженерная гидравлика», предназначенном для студентов специальности «Водоснабжение и водоотведение» ВУЗов строительного профиля.
Личный вклад соискателя. Основные научные идеи и положения теоретических и экспериментальных исследований разработаны и сформулированы автором лично, а именно:
выполнен критический анализ современных технологий биологической очистки городских сточных вод с нитри-денитрификацией;
определены основные направления исследований одновременной нитри-денитрификации в сооружениях с затопленной эрлифтной системой аэрации;
обоснован способ одноиловой нитри-денитрификации в биореакторах с затопленной эрлифтной системой аэрации;
выполнены научные обоснования и анализ гидродинамических циркуляционных потоков в аэротенке с затопленным эрлифтом;
разработана конструкция затопленного эрлифта и аэрационной системы с тканевыми аэраторами;
построена математическая модель работы затопленного эрлифта в биореакторе;
разработан новый биологический метод глубокой минерализации осадков городских сточных вод;
разработана конструкция илоотделителя со взвешенным слоем осадка.
Апробация результатов диссертации.Основныерезультатыработы и главные положения диссертации докладывались и обговаривались на научных конференциях:
международный семинар ЮНЕСКО «Базові науки і вода»
(г. Донецк, 2003 г.);
международная научно-практическая конференция «Технологии очистки воды» (Южно-Российский государственный технический университет (Новочеркасский политехнический институт), г. Новочеркасск, 2004 г.);
международная научно-практическая конференция «Вода – 2005. Современные проблемы водоснабжения и водоотведения» (Одесская государственная академия строительства и архитектуры, г. Одесса, 2005 г.);
вторая международная научно-практическая конференция «Вода, екологія, суспільство» (Харьковская национальная академия городского хозяйства, г. Харьков, 2006 г.);
62-ая научно-техническая конференция (Харьковский государственный технический университет строительства и архитектуры,
г. Харьков, 2007 г.);
первая международная научно-практическая конференция «Актуальні питання реформування житлово-комунального господарства в Україні» (м. Макіївка – Слов’янськ, 2008 р.);
международная научно-техническая конференция Московского государственного строительного университета (г. Москва, 2008 г.);
третья международная научно-техническая конференция «Актуальні проблеми водного господарства та природокористування» (Национальный университет водного хозяйства и природопользования, г. Ровно, 2009 г.);
международная научно-практическая конференция «Сучасні проблеми охорони довкілля та раціонального використання ресурсів у водному господарстві» (м. Миргород, 2010 р.);
третья международная научно-практическая конференция «Вода, экология, общество» (Харьковская национальная академия городского хозяйства, г. Харьков, 2010 г.);
12-ая научно-техническая конференция «Промышленная гидравлика и пневматика» (г. Донецк, 2011 г.);
национальный экологический форум «Екологія промислового регіону» (г. Донецк, 2012 г.).
Публикации. Основное содержание работы опубликовано в 25 работах в научных специализированных изданиях Украины, Российской Федерации, получено 5 патентов Украины на изобретения.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, шести разделов, общих выводов, списка использованных источников из 259 наименований, 2 приложений и содержит 55 рисунка, 40 таблиц, общий объем работы - 248 страниц.

Список литературы

ОБЩИЕВЫВОДЫ

1. Решена важная народнохозяйственная проблема повышения эффективности очистки городских сточных вод в проточных биологических реакторах с одновременным изъятием активным илом соединений минерального азота в присутствии органических загрязнений, а также глубокой минерализации осадков путем увеличения степени распада органической части осадков при глубокой аэробной минерализации.
2. Предложена научная концепция о целесообразности совмещения в проточном биологическом реакторе нескольких биологических процессов с различными требованиями к концентрации растворенного кислорода, содержания органических веществ и минеральных соединений азота: автотрофной нитрификации, гетеротрофной денитрификации, анаммокс-процесса и гетеротрофного аэробного окисления. Совмещение различных биохимических процессов позволяет повысить эффект извлечения соединений минерального азота и органических загрязнений при очистке сточных вод и обработке осадка.
3. В результате всестороннего анализа установлено, что метод одноиловой нитрификации и денитрификации (ОНД), включая анаммокс-процесс, в биологическом реакторе проточного типа имеет ряд преимуществ перед известными методами. При этом исключаются энергозатраты на внешнюю рециркуляцию иловой смеси, снижается потребность в подаче воздуха для протекания аэробных процессов и перемешивания активного ила, а также возможен отказ от применения щелочных реагентов для поддержания оптимальных условий культивирования различных групп микроорганизмов. На эффективность процесса ОНД влияют: количество органического субстрата и растворенного кислорода, лимитирующих процессы нитрификации и денитрификации; структура и размер флокул активного ила, которые определяют доступность субстратов (органики, соединений азота, кислорода и др.) для микроорганизмов.
4. Выявлено, что наиболее эффективными реакторами для проведения биохимических процессов ОНД при совместном удалении органических загрязнений и соединений азота при очистке сточных вод и обработке осадков являются биореакторы с затопленной эрлифтной системой аэрации. В этих сооружениях возможно неконструктивное изменение объемов аэробных и аноксидных зон и времени пребывания активного ила в них. Кроме того, за счет эрлифтного перемешивания в аэробных зонах происходит измельчение флокул ила, а в аноксических зонах, характеризующихся низкими скоростями движения жидкости, - их укрупнения.
5. Получена теоретическая зависимость для определения глубины проникновения субстратов во флокулу ила. Размер флокул и глубина проникновения субстратов определяют размеры аэробных и аноксических зон во флокуле активного ила, которые влияют на скорости процессов нитрификации и денитрификации в одноиловой системе.
6. Подтверждено экспериментально, что в биореакторе с затопленной эрлифтной системой аэрации размеры флокул активного ила в циркуляционном потоке постоянно меняются. В восходящем аэрационном потоке размеры флокул уменьшаются за счет интенсивного перемешивания. Это способствует увеличению скорости диффузионного проникновения растворенного кислорода вглубь флокулы и активизирует окислительные процессы гетеротрофных и автотрофных аэробных микроорганизмов. В нисходящем потоке флокулы укрупняются с увеличением объема аноксических зон, способствуя интенсификации процесса денитрификации.
7. Разработана конструкция сооружения с затопленным эрлифтным аэратором, который, при введении воздуха, обеспечивает насыщение жидкости кислородом и создает основную замкнутую циркуляцию потока (восходящую внутри корпуса эрлифта и нисходящую вне водоподъемной трубы), а также малый циркуляционный поток, который закручивает водовоздушный объем жидкости между верхом эрлифта и поверхностью воды в сооружении. Введены новые параметры аэрационной системы биореактора с затопленным эрлифтом: коэффициент инжекции (КИНЖ) и интенсивность аэрации в эрлифте (IЭРЛ). Эти параметры связывают соотношение расхода воздуха и воды в затопленном эрлифте, определяют конструктивные размеры сооружения.
8. Получена теоретическая зависимость, описывающая гидродинамические параметры работы сооружений с затопленной эрлифтной системой аэрации. В лабораторных условиях проведена серия экспериментов для подтверждения полученной теоретической зависимости. Математическая обработка результатов теоретических и экспериментальных исследований, оцениваемых через доверительный интервал теоретической функции, показала правильность выбранного теоретического подхода к решению задачи.
9. Разработана компьютерная модель расчета параметров газожидкостной смеси с помощью уравнения Навье-Стокса. Данная модель позволяет определить линии тока в сооружении за пределами аэрационной колонны, включая малый циркуляционный контур, и в придонной зоне в зависимости от интенсивности аэрации в затопленном эрлифте. Высокие скорости газожидкостной смеси и интенсивное перемешивание имеют место в основном в вихре на границе факела.
10. Создана новая конструкция рукавного тканевого аэратора, установленного в затопленном эрлифте. Применяемые тканевые аэраторы характеризуются высокой эффективностью использования кислорода воздуха и долговечностью в эксплуатации. Установлено, что для получения максимальной окислительной способности затопленного эрлифта с тканевыми аэраторами необходимо поддерживать интенсивность аэрации в затопленном эрлифта в пределах 10...30 м3/(м2∙час).
11. Для обоснования размеров биологического реактора с ОНД и затопленного эрлифта с культивированием активного ила, который включает комплекс гетеротрофных и автотрофных микроорганизмов с одновременным изъятием органических загрязнений и соединений азота, предложена методика расчета с учетом окислительной способности аэрационной системы и окислительной мощности биоценоза микроорганизмов. Методика учитывает, что минимальное соотношение органических загрязнений и соединений азота в обрабатываемой сточной жидкости выдерживается. Также установлена зависимость изменений концентрации кислорода по глубине сооружения для определения соотношения объемов аэробных и аноксических зон в биореакторе.
12. Разработана новая конструкция биореактора с затопленной эрлифтной системой аэрации и илоотделителя со взвешенным слоем осадка, что обеспечивает глубокую минерализацию органической части осадка, высокую эффективность отделения активного ила от иловой воды и одновременное протекание процессов аммонификация, нитрификации, денитрификации и анаммокс-процесса. Введено понятие удельной скорости минерализации органической части осадка, которое характеризует кинетику распада беззольной части активного ила. Экспериментально определена продолжительность обработки осадка (7...10 суток) и удельная скорость минерализации осадка (2...3 мг/гбезз ∙ч). Оптимальная концентрация кислорода для анаммокс-процесса составляет 0,3...0,8 мг/дм3.
13. Разработанные автором диссертационной работы методы и конструктивные решения были внедрены в технологию очистки сточных вод и обработки осадка на предприятиях Старобешевской ТЭС, Макеевского горводоканала, шахте «Красноармейская-Западная», КП «Компании» Вода Донбасса». Общий годовой экономический эффект составил 4,87 млн. грн.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Водний Кодекс України / Відомості Верховної ради України (ВВР). – 1995. - № 24. – 190с.
2. Henze M. Characterization of wastewater for modeling of activated sludge processes. / M. Henze // WaterSci. Technol.– 1992. - 25 (6). - P. 1-15.
3. Васильев Б.В. Технология биологического удаления азота и фосфора на станциях аэрации //Б.И. Васильев, И.И. Иваненко // Водоснабжениеисанитарнаятехника. – 2001. - №5, ч.1. -C. 22–25.
4. HenzeM. Activatedsludgemodelno. 2 // M. Henze, W. Gujer, T. Mino // IAWQScientificandTechnicalReport. – London: IAWQ, 1995. -№ 3.
5. Чурбанова И.Н. Микробиология / И.Н. Чурбанова. – М. : Высшая школа, 1987. – 239 с.
6. Юрченко В.А. Экология микроорганизмов, участвующих в циклах серы и азота в водной фазе сооружений водоотведения / В.А. Юрченко // Коммунальное хозяйство городов. – К. : Техніка, 2000. – Вып. 22. –С. 128-131.
7. Юрченко В.А. Микробиологические трансформации азота в техногенных экосистемах сооружений водоотведения / В.А. Юрченко // Химия и технология воды. – 2002. – Т. 24, №1. - С. 87-93.
8. Ковальчук В.А. Очистка стічних вод / В.А. Ковальчук. – Рівне : Рівненська друкарня, 2002. – 622 с.
9. Ягов Г.В. Контроль содержания соединений азота при очистке сточных вод / Г.В. Ягов // Водоснабжение и санитарная техника. – 2008. – №7. –С. 45–52.
10. Патраучан М.А. Процессы денитрификации и их роль в анаэробной очистке питьевых и сточных вод / А.М. Патраучан, О.С. Радченко // Химия и технология воды. – 1995. – Т. 17, № 6. – С. 629-650.
11. Морозова К.М. Принципы расчета систем биологической очистки сточных вод / К.М. Морозова // Водоснабжение и санитарная техника. – 2009. - №1. – С. 26-31.
12. Готтшалк Г. Метаболизм бактерий / Г. Готтшалк. – М. : Мир, 1982. – 310 с.
13. Нитрификация и денитрификация сточных вод / В.Н. Швецов, К.М. Морозова, И.А. Нечаев, Л.А. Петрова // Водоснабжение и санитарная техника. –1995. - №11. – С. 47-51.
14. Очистка сточных вод / М. Хенце, П. Армоэс, Й. Ля-Кур-Янсен, Э. Арван. – М. : Мир, 2004. – 526 с.
15. Ляликова Н.Н. Нитрифицирующие бактерии и их роль в природе / Н.Н. Ляликова, У. И. Лебедева // Хемосинтез : к 100-летию открытия С.Н. Виноградским. – М. : Наука, 1989. – С. 32-47.
16. Заварзин Г.А. Литотрофные микроорганизмы / Г.А. Заварзин. – М.: Наука, 1972. – 323 с.
17. Рубан Е.Л. Физиология и биохимия нитрифицирующих микроорганизмов / Е.Л. Рубан. – М. : Изд-во АН СССР, 1961. – 175 с.
18. Роговская Ц.И. Биохимический метод очистки промышленных сточных вод / Ц.И. Роговская. - М. : Стройиздат, 1967. - 140 с.
19. Ротмистров М.Н. Микробиологическая очистка воды / М.Н.Ротмистров, П.И. Гвоздяк, С.С. Ставская. - К. : Наукова думка, 1978. - 268 с.
20. Тохвер В. Об антропогенной экологии нитрат-респираторных денитрифицирующих бактерий / В. Тохвер. – Таллинн : Валгус, 1988. – 75с.
21. Заварзин Г.А. Литотрофные микроорганизмы / Г.А. Заварзин. – М. : Наука, 1972. – 323 с.
22. Любченко О.А. Микробная нитрификация и очистка воды / О.А.Любченко, Н.Ф. Могилевич, П.И. Гвоздяк // Химия и технология воды. – 1996. – Т. 18, №1. – С. 98-112.
23. Ляликова Н.Н. Нитрифицирующие бактерии и их роль в природе / Н.Н. Ляликова, Е.В. Лебедева // Хемосинтез : к 100-летию открытия С.Н. Виноградским. – М. : Наука, 1989. – С. 32-47.
24. Мецлер Д. Биохимия / Д. Мецлер. – М. : Мир, 1982. – т. 1. – 427 с.
25. Гутина В.Н. Физиология нитрифицирующих бактерий / В.Н. Гутина. – М. : Изд-во АН СССР, 1963. – 156 с.
26. Sharma B., Nitrification and nitrogen removal / B. Sharma, R. Ahlert // WaterRes. - 1977. – 11. – P 897 – 925.
27. Allison S. Survival of ammonia oxidation bacteria in air dried soil / S.Allison, J. Prosser // FEMS Microbiol. Left. - 1991. - V. 79, N1. – P. 65-68.
28. BianchiM. Marine heterotrophic bacteria associatel with enrichment culture of nitrifying bacteria planned for closed aquaculture systems / M. Bianchi, J. Perfettini, A. Bianchi // Aquat. Living Resour. – 1992. – 5, N2. – P. 289-294.
29. Allem M. Oxidation of inorganic nitrogen compounds Annu. / M. Allem // Rev. Plant. Physiol. – 1970. – 21. – P. 67-90.
30. ВерстрэтеВ. Гетеротрофнаянитрификациявпочвахиводнойсреде / В. Верстрэте // Изв. АНСССР:серия биол. - 1975. -№ 4. – 558 с.
31. Малашенко Ю.Р., Микробный метаболизм неростовых субстратов / Ю.Р. Малашенко, И.Г. Соколов, В.А. Романовская. – К. : Наукова думка, 1987. – 192 с.
32. Сорокин Д.Ю. Окисление нитритов гетеротрофными бактериями / Д.Ю. Сорокин // Микробиология. – 1990. – 59, № 6. – С. 962-967.
33. Кутузова Р.С. Взаимосвязь возбудителей автотрофного и гетеротрофного процессов нитрификации / Р.С. Кутузова, Ж.М. Трибис // Почвоведение. – 1989. - № 3. – С. 73-81.
34. Тохвер В. О значительных различиях в физиологических свойствах отдельных денитрификаторов / В. Тохвер // Экология и физиолого-биохимические основы микробного превращения азота. – Тарту, 1972. - С. 194-302.
35. Веденина И.Я. Превращение закиси азота при денитрификации, диссимиляционном образовании аммония и нитрификации / И.Я. Веденина, А.В. Лебединский. - М. : Наука, 1984. – т. 19. – С. 135-165.
36. Дмитренко Г.Н. Влияние нитратов и нитритов на изменение окислительно-восстановительного потенциала в культуре бактерий / Г.Н. Дмитриенко // Химия и технология воды. – 2001. – 23, 3. – С. 329-336.
37. Дульцева О.А. Распространение, численность и активность денитрифицирующих бактерий в прибрежных осадках : автореф. дис. на присвоение науч. степени канд. биол. наук / О.А. Дульцева. – Владивосток, 1992. – 39 с.
38. KnowlesR. Denitrification / R. Knowles // Microbiol. Rev. – 1992.– 46, N1. – Р. 43-70.
39. Яковлев С.В. Технология глубокой биологической очистки сточных вод в модульных комбинированных колонных и коридорных биореакторах / С.В. Яковлев, А.А. Свердликов // Сб. докл. межд. конгр. 12-19 апреля 1997. – Ялта, 1997. – С. 33–34.
40. Яковлев С.В. Биохимические процессы в очистке сточных вод / С.В. Яковлев, Т.А. Карюхина. – М. : Стройиздат, 1980. – 200 с.
41. Moderately thermophilic nitrifying bacteria from a hot spring of the lake Baikal rift zone / [ Lebedeva E.V., Alawi M., Fiencke C., Namsaraev B., Bock E., Spieck E. ] // FEMSMicrobiol. Ecol. – 2005. – 54.– Р. 297-306.
42. A moderately termophilic ammonia-oxidizing crenarchaeote from a hot spring / [ Hatzenpichler R., Lebedeva E.V., Spieck E., Stoecker K., Richter K., Daims H., Wagner M. ]. - Proc. Nat. Acad. Sci. USA 105. - 2008. - Р. 2134-2139.
43. Anaerobic ammonium oxidation discovered in a denitrifying fluidized bed reactor / [ Mulder A., van de Graaf A.A., Robertson L.A. Kuenen J.G. ] // FEMSMicrobialEcol. – 1995. – 16 (3).–P. 177-184.
44.The sequencing batch reactor as a powerful tool for the study of slowly growing anaerobic ammonium-oxidizing microorganisms / [ Strous M., Heijnen J.J., Kuenen J.G., Jetten M.S.M.] // Appl. Environ. Biotechnol. – 1998. – 50 (5). –Р. 589-596.
45. Autotrophic growth of anaerobic ammonium-oxidaxing micro-organism in a fluidized bed reactor / [ Van de Graaf A.A., de Bruijn P., Robertson L.A., Jetten M.S.M., Kuenen J.G. ] // Microbiology (UK). - 1996. - 142. -P. 2187-2196.
46. Cell compartmentalization in planctomycetes: novel type of structural organization for the bacterial cell / [ Lindsay M.R., Webb R.I., Strous M., Jetten M.S., Butler M.K., Forde M.J., Fuerst J.A. ] // Arch. Microbiol. – 2001. - 175 (6). Р. 413-429.
47. Linearly concatenated cyclobutane lipids from a dense bacterial membrane / [ Sinninghe Damste J.S., Strous M., Rijpstra W.I.C., Hopmans E.C., Geenevasen J.A.J., van Duin A.C.T., van Niftrik L.A., Jetten M.S.M. ] // Nature. – 2002. - 419. -Р. 708-712.
48. Decepering the evolution and methabolism of an ammonox bacterium from a community genome / [ Strous M., Pelletier E., Mangenot S., Rattei T., Lehner A., Taylor M.V., Barlot-Mavel D., Wincker P. ] // Nature. – 2006. - 440 (7085). -Р. 790-794.
49. Propionate oxidation by and methanol exhibition of anaerobic ammonium-oxidizing bacteria / [Guven D., Dapena A., Kartal B., Schmid M.C., Maas VB., van den Pas-Schonen K., Sozen K., Mendez R., Op den Camp H.J.M., Strous M., Schmidt I. ] //Appl. Environ. Microbiol. -2005. - 71. -Р. 1066-1071.
50. Kuenen J.G. Anammox bacteria: from discovery to application / J.G.Kuenen // Nature reviews, Microbiology. – 2008. - 6. -Р. 320-326.
51. Strous M. The physiology of anaerobic ammonium oxidation / Strous M., Kuenen J.G., Jetten M.S.M// Appl. Environ. Microbiol. – 1998. - 65(7). -Р. 3248-3250.
52. Enrichment and characterization of an ammonium bacterium from a rotating biological contactor treating ammonium-rich leachate / [Egli K., Fanger U., Alvarez PJ.J., Siegrist H., van der Meer J.R., Zehender A.J.B. ] // Arch. Microbial. -2001. - 175 (3).-Р. 198-207.
53. Ammonium removal from concentrated waste streams with the anaerobic ammonium oxidation (ANAMMOX) process in different reactor configurations / [Strous, M., van Gerven, E., Zheng, P., Kuenen, J.G., Jetten, M.S.M.] // WaterRes. – 1997. - 31(8). -Р. 1955-1962.
54. Start-up and inhibition analysis of anammox process seeded with anaerobic granular sludge / [ Tang C., Zheng P., Mahmood Q., Chen J. ] // WaterRes. - 2009. - 36. -Р. 1093-1100.
55. Sedimentation behaviour of sludge particles in a biogas towel reactor and the fungtion of a hydrostatically pressurized sedimenter / [ Pietsch T., Mehrwald R., Grajetzki R., Sens J., Markl H. ] // WaterRes. – 2003. - 37. -Р. 1071-1079.
56. Гвоздяк П.И. Очистка сточных вод прикрепленными микроорганизмами / П.И. Гвоздяк, Г.Н. Дмитренко, Н.И. Куликов // Химия и технология воды. – 1985. – Т. 7, №1. – С. 64-68.
57. Эль Ю.Ф. Обеспечение глубокой биологической очистки сточных вод / Ю.Ф. Эль, Ф.А. Дайненко Ф.А. // Водоснабжение и санитарная техника. – 1999. – №8. – С. 14–16.
58. Технологии биологического удаления азота и фосфора на станции аэрации / [ Васильев Б.В., Мишуков Б.Г, Иваненко и др. ] // Водоснабжение и санитарная техника. – 2001. – № 5. – С. 22–25.
59. Реализация технологии удаления азота и фосфора на очистных сооружениях Санкт-Петербурга / [Васильев Б.В., Гребенская Т.М., Мишуков Б.Г. и др. ] // Водоснабжение и санитарная техника. – 2004. – №5. – С. 9–10.
60. Мешенгиссер Ю.М. Удаление азота и фосфора активным илом / Ю.М. Мешенгиссер, А.И. Щетинин, М.Т. Есин // Коммунальное хозяйство городов. – Х. : ХНФГХ, 2007. – № 74. – С. 36–45.
61. Пат. № 2264353 Способ трехиловой биологической очистки сточных вод / Куликов Н.И, и др., опубл. 20.11.2005, Бюл. № 32.
62. Боброва М.В. Биологическое удаление неорганического азота из речной воды / М.В. Боброва, Г.Н. Никовская, Л.И. Глоба // Химия и технология воды. – 2005. –т. 17, № 6. – С. 650–655.
63. Волченко Е.В. Перспективы применения синтетического жгута «Нитрон» как носителя при микробной очистке сточных вод / Е.В. Волченко, И.Н. Сингирцев, А.Ю. Федоров // Химия и технология воды. – 1996. – т. 18., № 2. – С. 216–219.
64. Выбор носителя для микроорганизмов-деструкторов экологических ниш биореакторов / [ Куликов Н.И., Эннан А.А. Костик В.В. и др. ] // Химия и технология воды. – 1996. – т. 18., № 2. – С. 193–194.
65. Любченко О.А. Влияние волокнистой насадки на активность нитрификации в очистке воды / О.А. Любченко, Н.Ф. Могилевич, П.И. Гвоздяк // Химия и технология воды. – 1996. – т. 18., № 3. – С. 323–328.
66. Bettmann H. Degradation of phenol by polymer entrapped microorganisms / Bettmann H., Rehm H.-Л. // Appl. Microbiol. and Biotechnol. – 1984. – 20, № 5. – P. 285-290.
67. Водоотведениеиочисткасточныхвод / [ ЯковлевС.В., КарелинЯ.А., ЛасковЮ.М., КалицунВ.И. ]. – М. : Стройиздат, 1996. – 591с.
68. Моделирование аэрационных сооружений для очистки сточных вод / [ БрагинскийЛ.Н., ЕвилевичМ.А., БегачевВ.И. идр. ]. – Л.: Химия, 1980. – 144 с.
69. Hanze M. Capabilities of Biological Nitrogen Removal Processes from Water / М. Hanze // Sci. Technol. – 1991. – 23. – P. 669–679.
70. Treatment of nitrogen-rich wastewater using partial nitrification and ANAMMOX in the CANON process / [ Third K., Paxman J., Schmid M., Strous M. ] // WaterSci. Technol. – 2005. - 52(4). – P. 47-54.
71. Kempen R. Sharon process evaluated for improved wastewater treatment plant nitrogen effluent quality / Kempen R. // WaterSci. Technol. – 2005. - 52 (4). – P. 55-62.
72. Моделирование биохимических процессов очистки сточных вод как основа ретехнологизации сооружений / [ Щетинин А.И., Есин М.А., Регутон А.А., Малбиев Б.Ю. ] // Водоснабжениеисанитарнаятехника.– 2010. –№ 11. – С. 60–69.
73. Gerardi M. Nitrification and Denitrification in the Activated Sludge Process / Michael H. Gerardi // Wiley-Interscience. – 2002. – 193 p.
74. Канализация населенных мест и промышленных предприятий : [ справочник проектировщика ] / Самохин В.Н. и др. – М.: Стройиздат, 1978. – 639 с.
75. Справочник по современным технологиям очистки природных и сточных вод и оборудованию. – М.:Мин-во природных ресурсов Российской Федерации, 2001. – 253с.
76. Загорский В.А. Реконструкция аэротенков Люберецкой станции аэрации с внедрением технологии нитри-денитрификации / В.А. Загорский, Д.А. Данилович // Водоснабжение и санитарная техника. – 1999. – № 10. – С. 28–31.
77. Опыт промышленного внедрения технологий биологического удаления азота и фосфора / [Загорский В.А., Данилович Д.А. и др. ] // Водоснабжение и санитарная техника. – 2002. – № 12. – С. 21–27.
78. Advancedbiologicaltreatmentprocesser / [Wang,Lawrence, Nazih,Shammas ]. -Humana Press, 2009. – 737 p. (Series: Handbook of Environmental Engineering, vol. 9).
79. СабироваТ.М. Внедрениетехнологииочисткисточныхводотазота / Т.М. Сабирова, И.В. Пименов, В.А. Смирнова // Коксихимия. – 2000. – № 9. – С. 36–39.
80. Нездойминов В.И. Влияние концентрации растворенного кислорода на процессы одновременной нитри-денитрификации / В.И. Нездойминов, М.В. Бескровная, В.В. Белоусов // ВестникДонецкогоуниверситета.– 2006. – № 2.– С. 333–336. (СерияА. Природныенауки).
81. Сабирова Т.М. Однофазовая технология очистки сточных вод / Т.М. Сабирова, Ю.В. Коновалова Ю.В. // Кокс и химия. –2000. –№ 2. – С.37–40.
82. Collivignarelli C. Simultaneous nitrification-denitrification processes in activated plants performance and applicability / С. Collivignarelli, G. Bertanza // Wat. Sci. Tech. – 1999. - 40 (4/5). – P. 187-199.
83. Pochana K. Model development for simultaneous nitrification and denitrification / Pochana K., Keller J., Lant P. // Advanced Wastewater Management Centre. - 1999. – 39, N1. – P. 235-243.
84. Van Loosdrecht M.Microbiological conversions in nitrogen removal / Van Loosdrecht M., Jetten S. // WaterScienceandTechnology. - 1998. –v. 38,N 1. –P. 1–7.
85. Ильина Т.К. Ферментные системы микроорганизмов, участвующие в восстановлении нитратов / Т.К. Ильина // Агрохимия. –1973. –№ 6. – С. 136–152.
86. Zuxin X. Simultaneous nitrification and denitrification in non-planted pilot-scale modified vertical flow constructed wetland system / Zuxin X., Xiaoli D., Sheng W. //A paper submitted to the Journal of Environmental Engineering and Science Canadian Journal of Civil Engineering. – 2009. –N 36 – P. 850-858.
87. ЛукиныхН.А. Методыдоочисткисточныхвод / Н.А. Лукиных, Б.Л. Липман, В.В. Крыштул. – изд. 2-еперераб. – М.: Стройиздат, 1978 – 156с.
88. Осадчий В.Ф. Циркуляционный аэротенк с инертным наполнителем / В.Ф. Осадчий, Л.В. Яременко // Сборник докладов Международного конгресса «ЭКВАТЭК-2006», 30 мая-2 июня, часть 2. – М., 2006. – С. 754-755.
89. Кондратьева Е.Н. Хемолитотрофы и метилотрофы / Е.Н. Кондратьева. – М.: МГУ, 1983. – 172с.
90. Heinrich D. Laborunter suchngen zum Einflieb / D.Heinrich //GWF-Wasser – Abwasser. – 1981. – № 7. - Р. 304-307.
91. Bridle T.R. Biological nitrogen control of coke plant waste waters / T.R. Bridle // Progr. water technol. – 1981. – 12, № 1. - Р. 667-680.
92. Яковлев С.В. Биологическая очистка производственных сточных вод / С.В. Яковлев, И.В. Скирдов, В.Н. Швецов.– М. : Стройиздат, 1985. – 208с.
93. Кутузова Р.С. Взаимосвязь возбудителей автотрофного и гетеротрофного процессов нитрификации / Р.С. Кутузова, Ж. М. Трибис // Почвоведение. – 1989.-№3. – С.73-81.
94. Gujer W. Mathematical model for rotating contactors / Gujer W., Boller M. // Water Sci. Technol.– 1990. – 22, (1/2).– P. 53-73.
95. ВернигораА.Е. Обшаямикробиология / А.Е. Вернигора. – К. : Вищашкола, 1988. –340с.
96. DelwicheC. Denitrification / DelwicheC., BrayanB. // Rev. Microbiol. – 1976. – v. 30. – Р. 241-262.
97. Бондарев А.А. Биологическая очистка сточных вод от органических и азотсодержащих соединений / А.А. Бондарев, М.А. Пирогова, М.Т. Оболонская // Труды института ВОДГЕО. Очистка сточных вод и их использование в замкнутых системах водного хозяйства промышленных предприятий. –М., 1988. –С. 117-124.
98. Henze Cyristensen M. Biological Denitrification of Sewage // Henze Cyristensen M., Harremoes P. // Literature review. Prog. Water Tech. – 1977. – 8, (4/5). – Р. 509-555.
99. Sato R. Microbiol ecology in nitrate-removal from sewage through denitrificftion / Sato R., Nalsumato S., Warda H. // 5th Int. Symp. Microb. Ecol. (ISME) (Kyota, Aug. 27 – Sept. 1. 1989). – Barcelona, 1990. – P. 85–87.
100. Laurino C. Denitrification by thermophilic soil bacteria with ethanol substrate in a USB reactor / Laurino C., Sintris F. // Biotechnol. Lett. – 1991. – 13, N4. – P. 299-304.
101. Henze Christensen M. Nitrification and Denitrification in Wastewater Treatment / Henze Christensen M., Harremoes P. // Chap. 15 in: Mitchell, R. (ed.) WaterPollutionMicrobiology. – v. 2. – Р. 391-414.
102. Проектирование сооружений для очистки сточных вод. Всесоюзный комплекс НИИ и конструкт.-технолог. ин-т ВОДГЕО. – М. : Стройиздат, 1990. – 192 с.
103. Исследование процессов нитрификации-денитрификации и удаления фосфора в реакторах с псевдоожиженным активным илом / [Свердликов А. И, Щербина Г. П. и др.] // Сборник докладов Международного конгресса «ЭТЭВК-2005», 24-27 мая. – Ялта, 2005. – С. 315-322.
104. Londong J. Strategies for optimized nitrate reduction with primary denitrification / J.Londong // Wat. Sci. Tech. –1992. – v.26, N 5-6. – P. 1087-1096.
105. Василенко О.А. Аналіз схем біологічної очистки стічних вод від сполук азоту та фосфору в аеротенках / О.А. Василенко, О.В. Поліщук // Проблеми водопостачання, водовідведення та гідравліки. – К. : КНУБА, 2005. – Вип. 4. – С. 74-83.
106. Олейник А.Я. Моделирование процессов удаления азота из сточных вод на малогабаритных установках биологической очистки / А.Я. Олейник, А.И. Тетеря // Прикладная гидротехника. – 2001. – т. 3 (75), №3. – С. 59-65.
107. Щетинин А.И. Особенности реконструкции городских очистных сооружений канализации в настоящий период / А.И. Щетинин // Вода и экология. – 2002. - №2. – С. 22-28.
108. Куликов Н.И. Очистка сточных вод сообществами свободноплавающих и прикрепленных микроорганизмов и гидробионтов: дисс. доктора технических наук / Н.И. Куликов. –М. :ВНИИВОДГЕО, 1988.
109. Швецов В.Н. Формирование биопленки на твердом носителе при очистке сточных вод и обработки осадков замкнутых систем водного хозяйства промышленных предприятий / В.Н. Швецов, В.М. Власкин // Труды ВНИИ ВОДГЕО. – М., 1979. – С. 27-37.
110. Loosdrecht V. Microbiological conversions in nitrogen removal / Loosdrecht V. Jetten M. //Water Science and Technology. – 1998. – v. 38, N1. – P. 1–7.
111. Munch E.V. Simultaneous nitrification and denitrification in bench-scale sequencing batch reactors / Munch E.V., Lant P., Keller J. //Water Research. – 1996. – N 30. – Р.277–284.
112. Sen P. Simultaneous nitrification-denitrification in a fluidized bed reactor / Sen P., Dentel S. //Water Science and Technology. – 1998. – v. 38, N1. – Р. 247–254.
113. Анаэробное окисление аммония для удаления азота из высококонцентрированных сточных вод [Данилович Д. А., Козлов М. Н. и др.] // Водоснабжение и санитарная техника. -2010. - № 4. – С. 49-54.
114. Михайловская М.В. Anammox- как метод удаления соединений азота из сточных вод и перспективы его применения в Украине / М.В. Михайловская // Химия и технология воды. – 2008. – № 6. – С. 675-683.
115. Михайловська М.В. Порівняльний аналіз методів біологічного очищення стічних вод від сполук азоту / М.В. Михайловська, П.І. Гвоздяк // Наукові вісті НТТУ «КТІ». – 2007. – №2. – С. 109-117.
116. Таварткіладзе І.М. Визначення швидкості руху рідини біля дна аеротенка при впливі струмини / І.М. Таварткіладзе, А.М. Кравчук // Проблеми водопостачання, водовідведення та гідравліки. – К. : КНУБА. – 2003. – Вип. 1. – С. 72-79.
117. Ковальчук В.А. Дослідження процесів нітрифікації-денітріфікації в аеротенках-відстійниках підвищеної гідравлічної висоти / В.А. Ковальчук // Гідромеліорація і гідротехнічне будівництво : зб. наук. праць. – Рівне : НУВГП, 2009. - Вип. 34. - С. 199-206.
118. Попкович Г.С. Системы аэрации сточных вод / Г.С. Попкович, Б.Н. Репин. – М.: Стройиздат, 1986. – 136 с.
119. The sequencing batch reactor as a powerful tool for the study of slowly growing anaerobic ammonium-oxidizing microorganisms / [Strous M., Heijnen J., Kuenen J, Jetten M.] // Appl. Environ. Biotechnol. - 50 (5). -C. 589-596.
120. Опыт культивирования гранулированного активного ила для очистки городских сточных вод / [ДаниловичД.А., МойжесО.В., АлексеевМ.И. идр.] // Водоснабжение и санитарная техника. Юбилейный выпуск.– 2009. – С. 55-57.
121. Куликов Н.И. Трехстадийная технология биологической очистки городских сточных вод / Н.И. Куликов, Д.Н. Куликов // Водоснабжение и санитарная техника. – 2010. – № 11. – С. 61-64.
122. Реконструкция аэротенков на станции биологической очистки г. Стерлитамака / [Светланов Н.Г., Земляк М.М., Свердликов А.А. и др.] // Водоснабжение и санитарная техника. – 2003. – № 3. – С. 30-32.
123. Разработка перспективных биотехнологий очистки сточных вод / [Данилович Д.А., Козлов М.Н. и др.] // Водоснабжение и санитарная техника. -2008. - № 10. – С. 58-63.
124. Гейер В. Г. Термодинамические основы лифтирования жидкости сжатым воздухом / В. Г. Гейер, Я. К. Антонов, А.П. Кононенко// Донецкийполит. ин-т. – Донецк, 1982. – 7 с. – Деп. вУкрНИИНТИ, 1982 № 3237.
125. Кутателадзе С.С. Гидродинамика газожидкостных систем : 2-е изд. / С.С. Кутателадзе, М.А. Стырикович. – М. : Энергия, 1976. – 296 с.
126. Энциклопедия эрлифтов / [Папаяни Ф.А., Козыряцкий Л.Н., Пащенко В.С., Кононенко А.П.]. – Донецк, 1995. – 592 с.
127. Канализация населенных мест и промышленных предприятий : [cправочник проектировщика], под редак. В.Н.Самохина. – М. : Стройиздат, 1981 – 639 с.
128. Кичигин В.И. Моделирование процессов очистки воды: [учебное пособие]. – М. : АСВ, 2003. – 230с.
129. Теорияподобияиразмерностей. Моделирование / [Алабужев П.П. и др.]. - М.:Высшаяшкола, 1969.– 128с.
130. Чугаев Р.Р. Гидравлика / Р.Р. Чугаев. – Л. : Энергия, 1975. – 600 с.
131. Нездойминов В.И. Компьютерное моделирование движения газожидкостной смеси в затопленном эрлифте / В.И. Нездойминов, Н.Н. Голоденко // Вісник Одеської ДАБА. – 2011. - вип. №42. - С. 161-168.
132. Роуч П. Вычислительная гидродинамика / П. Роуч.– М.: Мир, 1980. – 616 с.
133. Безуглый В.Ю. Численные методы теории конвективного тепломассообмена / В.Ю. Безуглый. –К. : Вища школа, 1984. – 176 с.
134. Франк–КаменецкийД.А. Диффузия и теплопередача в химической кинетике / Д.А. Франк–Каменецкий. –М.: Наука, 1987. – 503 с.
135. Справочник по гидравлике, под ред. В.А. Большакова. –К.: Вищашкола, 1984. – 343 с.
136. Hense M. Activated Sludge Model N 1 / Hense M.,Grady C., Gujer W.// Scientific and Technical Reports N1. – IAWPRC, London, 1987.
137. Пат. 35153 Україна, А. С02F3/14. Тканинний аератор / В.І. Нездоймінов, заявник та володар Нездоймінов В.І. – заявл. 25.08.1999; опубл. 15.03.2001, Бюл. №2.– 2с.
138. Пат. 4295 Україна. С02F 1/00, 3/00. Пристрій для очищення стічних вод активним мулом / В.І. Нездоймінов, Г.М. Береза, А.Ю. Разумов, заявник та володар Нездоймінов В.І., Береза Г.М., Разумов А.Ю. – № 20040402868; заявл. 20.04.2004; опубл. 17.01.2005, Бюл. №1.– 1с.
139. Кислородомер АЖА 101МА. ГОСТ 22261. - Гомель. РеспубликаБеларусь, 2010.
140. Вавилин В.А. Моделирование деструкции органического вещества сообществом микроорганизмов / В.А. Вавилин, В.Б. Васильев, С.В. Рытов. - М.: Наука, 1993. – 202 с.
141. Варфоломеев С.Д. Кинетические методы в биохимических исследованиях / С.Д. Варфоломеев, С.В. Зайцев. – М.: МГУ, 1982. – 346 с.
142. Pollict F. Influence of aeration and sludge retention time on ammonium oxidation to nitrite and nitrate / Pollict F., Tandoi V., Lestingi C. // Water Res. – 2002. – 36(10). – P.2541-2546.
143. Wang J. Partial nitrification under limited dissolved oxygen conditions / Wang J., Yang N. // Process Biochem. – 2004. – 39(10). – P. 121-128.
144. Kappeler J. Estimation of kinetic parameters of heterotrophic biomass under aerobic conditions and characterization of wastewater for activated sludge modeling / Kappeler J., Gujer W. // Water Sci. Technol. – 1992. – 25, (6). – P. 125-139.
145. Painter H. Microbial transformations of inorganic nitrogen / H. Painter // Prog. Wat. Technol.– 1977. –8. –P. 3-29.
146. ИльинаТ.К. ферментные системы микроорганизмов, участвующих в восстановлении нитратов / Т.К. Ильина // Агрохимия. – 1973. – №6. - С. 136-152.
147. Harremoes P. Biofilm kinetic / Harremoes P. // Water Pollution Microbiology. – 1978. – N2. - P. 71-109.
148. Варфоломеев С.Д. Биотехнология. Кинетические основы микробиологических процессов : учебноепособие / С.Д. Варфоломеев, С.В. Калюжный. – М.: Высш. школа, 1990. – 296 с.
149. ActivatedsludgemodelN3 / [Gujer, W., Henze, M., Mino, T., vanLoosdrecht, M. ] // WaterScienceandTechnology. – 1999. - 39 (1). – P. 183–193.
150. Нездойминов В.И. Совершенствование конструкции аэраторов тонкого диспергирования / В.И. Нездойминов // Вестник ДонГАСА. – 1996. – Вып. 96-3 (4). – С. 31–32.
151. Методика проведения технологического контроля работы очистных сооружений городской канализации, под ред. О.Т. Болотина. –М.: Стройиздат, 1971. – 231 с.
152. Справочник по свойствам, методам анализа и очистке воды : в 2-х т. / Л.А. Кульский, И.Т. Гороновский, А.М.Когановский, М.А. Шевчеко. – К. : Наук. думка, 1980. – Т. 2. – С. 681-1206.
153. Практикумпобиохимии :учебноепособие, подред. С.Е. Северина, Г.А.Соловьевой. – [2-е изд.]. – М.: МГУ. – 1989. – 509 с.
154. Лурье Ю.Ю. Аналитическая химия промышленных сточных вод / Ю.Ю, Лурье. – М.: Химия, 1971. – 376 с.
155. Рекомендации по методам производства анализов на сооружениях биохимической очистки промышленных сточных вод, под ред. Гюнтер Л.И. – М.: Изд-во литературы по строительству, 1970. – 104 с.
156. СНиП 2.04.03-85. Канализация. Наружные сети и сооружения. – М., 1986. – 72 с.
157. ХуденкоБ.М. Аэраторыдляочисткисточныхвод / Б.М. Худенко,Е.А. Шпирт.–М., 1973. – 112 с.
158.Туровский И.С. Обработка осадков сточных вод / И.С. Туровский. – М.: Стройиздат, 1988. – 256 с.
159. Перспективные технологии в области обработки осадков / [Данилович Д.А., Козлов М.Н., Аджиенко В.Е., Эпов А.Н.и др.]// Водоснабжениеисанитарнаятехника. – 1996. –№1.- С.12-14.
160. Евилевич А.З., Евилевич М.А. Утилизация осадков сточных вод / А.З. Евилевич, М.А. Евилевич. – Львов : Высшая школа, 1988 – 148 с.
161. Нездойминов В.И. Миграция ионов тяжелых металлов при использовании осадков городских сточных вод в качестве удобрения / В.И.Нездойминов, О.А. Чернышова // Вісник ДонНАБА. – Макеевка, 2010. – Вип. 2(82). - С. 24-30.
162. Нездойминов В.И. Математическая модель процесса распределения тяжелых металлов в почве для различных сельскохозяйственных культур / В.И.Нездойминов, О.А. Чернышова // Вестник ДонНАСА. – Макеевка, 2011. – Вып. 5 (91), т. 1. - С. 64-69.
163. Биологическая очистка сточных вод. Процессы, аппараты и сооружения / [Яковлев С.В., Скирдов И.В., Швецов В.Н., Бондарев А.А.и др.]. – М. : Стройиздат, 1985. – 208 с.
164. Нездойминов В.И. Экспериментальные исследования глубокой минерализации осадков в производственныхусловиях / В.И. Нездойминов, В.Н. Чернышев // Науковий вісник будівництва, ХДТУБА, ХОТВ АБУ. - Харків, 2011. - № 63. – С. 498- 501.
165. Обработка и удаление осадков сточных вод : в 2-х т. Т. 1. Обработка осадков / Пер. с англ. Т.А. Карюхиной, И.Н. Чурбановой, И.Х. Заена. – М. : Стройиздат, 1985. – 236 с.
166. Долобовская А.С. Об аэробном окислении активного ила / А.С. Долобовская, М.И. Невзоров // Сб. «Очистка сточных вод и обработка осадков», труды Харьковского отделения водного хозяйства ВНИИ ВОДГЕО. – Харьков, 1977. – вып. VII. - 172 с.
167. Разработать технологию обработки и обезвреживания осадка сточных вод станции биологической очистки. Отчетпонаучно-исследовательскойработе. – Макеевка, 1991. –112 с.
168. Муравьева Н.В. Двухступенчатая очистка городских сточных вод в аэротенках : автореф. дис. на соискание ученой степени кандидата технических наук / Н.В. Муравьева. – К., 1987.
169. Проскуряков Н.С. Процессы нитрификации-денитрификации в системах с закрепленной микрофлорой / Н.С. Проскуряков, В.К. Маринченко // Наука и техника в городском хозяйстве : респуб. межвед. научно-техн. Сборник. – К. : Будівельник, 1985. - Вып. 59. – С. 42.
170. Чернышев В.Н. Интенсификация аэробной стабилизации осадков городских сточных вод / В.Н. Чернышев, Н.И. Куликов, Е.Н. Чернышева :тезисы докл. научн. техн. семинара «Микробиологические методы борьбы с загрязнением окружающей среды».– Пущино, 1988.- С. 187.
171. Чернышев В.Н. Аэробная стабилизация активного ила в биореакторах с ершовой насадкой / В.Н. Чернышев, Е.Н. Чернышева : тезисы докл. научн. техн. семинара «Технология обработки осадков природных и сточных вод и пути их утилизации». –М. : Московский дом научно техн. пропаганды им. Ф.Э. Дзержинского, 1990.-С. 16-20.
172. Чернышев В.Н. Кинетика процессов при аэробной стабилизации активного ила в сооружениях с волокнистой насадкой / В.Н. Чернышев, О.В. Беляева // Новые технологические процессы и оборудование в области очистки воды и трубопроводов :сб. научн. трудов. – К., 1991.- С. 108.
173. Iall L. Phosphorus utilization by the microorganisms of activated sludge/Iall L.,Sinclair N., Boughton W. // Chem. Eng. Progr. Symp. Ser.– 1971. – 67, N107. –P. 95-99.
174. Очистка производственных сточных вод в аэротенках / Я.А. Карелин, Д.Д. Жуков, В.Н. Журов, Б.Н. Репин. – М.: Стройиздат, 1973.– 223с.
175 Герасимов Г.Н. Обработка осадков сточных вод / Г.Н. Герасимов // Водоснабжение и санитарная техника. – 2008. – № 12. – С. 67-71.
176. Воюцкий С.С. Курс коллоидной химии / С.С. Воюцкий.– М.: Химия, 1976. – 512 с.
177. Васильев В.Б. Одновременное удаление соединений азота и органического углерода из сточныыи вод многовидовым сообществом микроорганизмов / В.Б. Васильев, В.А. Вавилин // Водныересурсы. – 1990. – №1. – С. 119-127.
178. Беляева С.Д. Организация работ по использованию осадков сточных вод в качестве удобрения / С.Д. Беляева, В.А. Ситников, Е.В.Покровская // Водоснабжение и санитарная техника.–2002.–№ 12. – С. 30-33.
179. Наместников В.В. Перспективная технология утилизации осадков городских сточных вод / В.В. Наместников, И.В. Кривенко, С.Э.Межерицкий // Водоснабжение и санитарная техника. – 2001. –№ 8. – С. 12-13.
180. Кармазинов Ф.В. Сжигание осадков сточных вод – решение проблемы их утилизации / Ф.В. Кармазинов, Б.В. Васильев, Ж.Л. Григорьева // Водоснабжение и санитарная техника. – 2008. –№ 9.– С. 19-24.
181. Чертес К.Л. Утилизация осадков сточных вод в качестве материала для изоляции ТБО / К.Л. Чертес, А.К. Стрелков, Д.Е. Быков // Водоснабжение и санитарная техника. – 2001. –№ 6.– С. 36-38.
182. Низкотемпературная сушка и возможности дальнейшего использования осадка сточных вод / [Томалла М., Нойберт И., Вайсфельд Б.Ф. и др.] // Водоснабжение и санитарная техника. – 2008. –№ 3, ч. 2.– С. 29-33.
183. Королёва Е.А. Утилизация депонированных осадков сточных вод в производстве гранулированного поризованного теплоизоляционного заполнителя третьего тысячелетия / Е.А. Королева // Сборник статей «Акватек -2000». – 2000. – С. 522.
184. Influence of the baffle clearance design on hydrodynamics of a two riser rectangular airlift reactor with inverse internal loop and expanded gas–liquid separator / [PeterM., ArgyriosM., BergougnouМ., JunTangYu.] // Chemical Engineering Journal. – 2006. -v. 121. – Р. 17–26.
185. KaustubhM. Hydrodynamics of a novelmulti-stage external loop airlift reactor / KaustubhM.,Dasb D., BiswasaM. // Chemical Engineering Science. – 2006. -v. 61. – Р. 4617–4624.
186. SiegelM.Applications of Airlift Gas-Liquid-Solid Reactors in Biotechnology / SiegelM.,Robinson C. // Chemical Engineering Science. – 1992. -v. 47, N 13/14. - Р3215–3229.
187. Lefrancois M.Effectionnements aux procedes de cultures forgiques et de ermetations industrielles / Lefrancois M., Mariller C., Mejane J. // Brevet d'rnvention, France, 1955. - N1102200.
188. Experiments and simulations of gas–solid flow in an airlift loop reactor / [Chaoyu Yan, Chunxi Lu, Yiping Fan, Rui Cao, Yansheng Liu.] // Particuology. - 2011. -9.–Р. 130–138.
189. Cheng-Shing LoLocal hydrodynamic properties of gas phasein an internal-loop airlift reactor / Cheng-Shing Lo, Shyh-Jye Hwang // Chemical Engineering Journal. – 2003. - 91. – Р. 3–22.
190. BlažejM.Scale influence on the hydrodynamics of an internal loop airlift reactor / BlažejM.,KišaM., MarkošJ. // Chemical Engineering and Processing. – 2004. - 43. – Р. 1519–1527.
191. Tsao-Jen LinStudies on hydrodynamics of an internal-loop airlift reactorin gas entrainment regime by particle image analyzer / Tsao-Jen Lin, Po-Chou Chen // Chemical Engineering Journal. – 2005. - 108. – Р. 69–79.
192. Loosdrecht V. Population distribution in aerobic biofilms on small suspended particles / Loosdrecht V., Tijhuis M., Wijdieks L. // Water. Sci. Technol. – 1995. - 31 (1). - P. 163-171.
193. Пат. 94152Україна. МПК С02F 11/00, С02F 11/02. Спосіб обробки осадів міських стічних вод / Нездойминов В.И., Чернишев В.М., Кіжаєв В.Ф.,Нудненко А.М.;заявник та володар ДонНАБА. – № а2009 09239; заявл. 08.09.2009; опубл. 11.04.11; Бюл. №7.– 4с.
194. Експериментальний доказ існування анаммокс процесу в аеротенках очисних споруд України / Гвоздяк П.И., Глоба Л.И., ДемчинаВ.И., Сапура О.В. // Коммунальноехоз-вогородов,ХНАГХ. – К. : 2010. - №93. – С. 94-97.
195. Пат. № а 2008 12869 Украина. МПК G 01 N7/14. Способ определения интенсивности биохимического процесса / П.И. Гвоздяк, О.В. Сапура, Л.И. Глоба. − Заяв. 04.11.2008.
196. А. с. № 1233428. Анаэробный биотенк /Н.И. Куликов, В.И. Нездойминов, Н.Е. Затолокин. –опубл. 23.04.1980.
197. Ласков Ю.М. Примеры расчетов канализационных сооружений / Ю.М. Ласков, Ю.В. Воронов, В.И. Калицун. – М. : Стройиздат, 1987. – 255 с.
198. Репин Н.Н. Основные закономерности движения многокомпонентных смесей и их приложение в фонтанной газлифтной добыче: автореф. дис. на соискание уч. степени докт. техн. наук / Н.Н. Репин. – Уфа, 1966.
199. Аргунов П.П. Исследования работы эрлифта и его расчет / П.А. Аргунов // Строительное водопонижение, гидромеханика и физика грунтовых вод : труды НИИ оснований и фундаментов Министерства строительства СССР. – М., 1953. – сб. № 20.
200. Кононенко А.П. Математичекая модель барботажного режима эрлифта / А.П. Кононенко // Наукові праці ДонДТУ. – 2001. – Вип. 27 – С. 206-210.
201. Мешенгиссер Ю.М. Скорость всплытия воздушных пузырей в воде / Ю.М. Мешенгиссер // Сб. науч. трудов «Гидравликаигидротехника». – К., 2000. – Вип. 1, № 60. – С. 57-63.
202. Андреев С.Ю. Теоретические основы процессов генерации динамических двухфазных систем вода-воздух и их использование в технологиях очистки воды / С.Ю. Андреев. – Пенза : ПГУАС, 2005. – 194 с.
203. Blažej M. Scale influence on thehydrodynamics of an internal loop airlift reactor / Blažej M., Kiša M., Markoš J. // Chemical Engineering and Processing. – 2004. – 43 (2004). – Р. 1519–1527.
204. Нездойминов В.И. Гидродинамическая модель работы аэротенка