Диплом, курсовая, контрольная работа
Помощь в написании студенческих работ

Биоконверсия соединений азота и фосфора в процессе биофильтрации сточных вод и их доочистки погруженными макрофитами

Диссертация: Биоконверсия соединений азота и фосфора в процессе биофильтрации сточных вод и их доочистки погруженными макрофитами
ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Исследован непрерывный процесс очистки коммунально-бытовых сточных вод в аэрируемых биофильтрах с затопленным слоем загрузки с эффективностью удаления органических веществ до 98%, аммонийного азота до 99,6%, фосфатов — в среднем 41%. На основании данных о кинетике роста биомассы, дыхательной активности микробных клеток, потреблении субстрата и накоплении продуктов метаболизма выявлены… Читать ещё >

Содержание

  • Глава 1. Аналитический обзор литературы
    • 1. 1. Характеристика коммунально-бытовых сточных вод
    • 1. 2. Процессы биологического удаления азота из сточных вод
      • 1. 2. 1. Аммонификация
      • 1. 2. 2. Нитрификация
      • 1. 2. 3. Денитрификация
      • 1. 2. 4. Анаэробное окисление аммония (АКАММОХ-процесс) 24 1.2.4.1 Процессы трансформации азота на основе АМАММОХ -процесса
    • 1. 3. Процессы биологического удаления фосфора из сточных вод
    • 1. 4. Биофильтрация для очистки сточных вод от основных биогенных 35 элементов
      • 1. 4. 1. Иммобилизация как способ повышения активности биомассы
      • 1. 4. 2. Удаление соединений азота в процессе биофильтрации
      • 1. 4. 3. Удаление фосфатов в процессе биофильтрации
    • 1. 5. Доочистка сточных вод макрофитами
  • Глава 2. Объекты и методы исследований
  • Глава 3. Анализ факторов обеспечения эффективности очистки сточной 56 воды от соединений углерода, азота и фосфора в процессе биофильтрации сточных вод
    • 3. 1. Расчет лабораторной биофильтрационной установки
    • 3. 2. Описание экспериментальной установки
    • 3. 3. Исследование влияния времени пребывания воды в биофильтре 58 на эффективность удаления биогенных элементов
      • 3. 3. 1. Постановка эксперимента
      • 3. 3. 2. Непрерывная биофильтрация сточных вод при различных 59 значениях времени пребывания
    • 3. 4. Исследование влияния режимов аэрации на эффективность 61 удаления биогенных элементов в процессе биофильтрации
      • 3. 4. 1. Постановка эксперимента
      • 3. 4. 2. Непрерывная биофильтрация сточных вод в условиях различных 63 режимов аэрации
  • Глава 4. Непрерывное культивирование микроорганизмов биопленки в 67 процессе биофильтрации сточных вод
    • 4. 1. Описание экспериментальной установки
    • 4. 2. Исследование процессов биотрансформации соединений 68 углерода, азота и фосфора в процессе непрерывной биофильтрации
      • 4. 2. 1. Постановка эксперимента
      • 4. 2. 2. Биотрансформация соединений углерода, азота и фосфора в 68 процессе непрерывной биофильтрации
      • 4. 2. 3. Идентификация микроорганизмов, участвующих в процессе 84 биотрансформации соединений азота в процессе биофильтрации
  • Глава 5. Доочистка сточных вод макрофитами
    • 5. 1. Описание экспериментальной установки
    • 5. 2. Постановка эксперимента
    • 5. 3. Обсуждение результатов

Биоконверсия соединений азота и фосфора в процессе биофильтрации сточных вод и их доочистки погруженными макрофитами (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Современные тенденции к увеличению концентрации населения в больших городах и количества индивидуальных домов и коттеджей естественно отражаются на объемах образуемых коммунально-бытовых отходов. В то же время существует проблема невозможности, ввиду своего размещения, подключения малых населенных пунктов и жилых комплексов к центральным канализационным сетям и очистным сооружениям. При этом неочищенные и недостаточно очищенные сточные воды являются основными источниками загрязнения природных водоемов, которые в свою очередь используются для бытовых, промышленных и рекреационных нужд.

Способности естественных водоемов к самоочищению не безграничны, и рассчитывать на них при современных масштабах развития промышленности, сельского хозяйства и активной деятельности человека не приходится. Поэтому вопросы рационального использования водных ресурсов и охраны водоемов от загрязнения сточными водами остаются весьма актуальными [1,2].

Постоянными компонентами коммунально-бытовых сточных вод являются органические вещества и биогенные элементы.

Легкоокисляемые органические соединения обусловливают развитие микроорганизмов, в том числе патогенных, в. результате чего водоемы замедленного водообмена превращаются в очаги инфекций. Кроме того разложение органических веществ (и химическое, и микробиологическое) сопровождается снижением концентрации растворенного кислорода в водоемах, что приводит к заморам рыб и невозможности нормального функционирования микробиологических сообществ [3].

Среди биогенных элементов особого внимания заслуживают соединения азота и фосфора, поскольку их избыточное поступление в водные объекты приводит к эвтрофированию последних. Лимнологические исследования зарегистрировали возникновение эвтрофикации при концентрации растворенных неорганических соединений азота и фосфора в водоемах в л 7 количествах, превышающих 0,3 мг/дм и 0,015 мг/дм, соответственно [4,5].

В результате эвтрофирования в водоемах происходит нарушение процессов саморегуляции в биоценозах, начинают доминировать хлорококковые водоросли и цианобактерии, вызывая «цветение» воды. Побочными эффектами этого процесса являются повышение рН, уменьшение содержания растворенного кислорода, создание анаэробных зон в нижних слоях водоемов с выделение метана, сульфидов, продуцирование цианобактериями токсинов и фенольных соединений, ухудшение эстетической привлекательности водоемов в следствие застоя и почернения воды [5]. Все это также приводит к возникновению заморных явлений у рыб, обуславливает невозможность использования воды в качестве питьевой, создает помехи в водопользовании, способствует образованию биологических обрастаний в технологических аппаратах и коммуникациях, осложняет эксплуатацию оборудования. Отмечено, что затраты на очистку таких эвтрофированных вод резко возрастают.

Кроме того, разнообразные соединения азота и фосфора оказывают вредное воздействие на гидробионтов и здоровье человека [4].

Присутствие аммония в концентрациях порядка 1 мг/дм токсично для рыб [6]. При взаимодействии аммонийного азота с активным хлором в процессе хлорирования очищенных сточных вод образуются токсичные и мутагенные соединения — хлорамины.

Нитраты, попадая в желудочно-кишечный тракт с питьевой водой и продуктами питания, редуцируют в нитриты, быстро всасываются в кровь, концентрируясь в эритроцитах, обладают выраженной способностью окислять гемоглобин эритроцитов с образованием метгемоглобина, не способного снабжать ткани кислородом, в результате чего развивается гипоксия у человека и рыб. Кроме того, нитраты в питьевой воде претерпевают химические превращения, при которых могут образовываться нитрозамины — вещества, обладающие высоким канцерогенным воздействием.

Фосфаты малотоксичны, их летальная концентрация для дафний довольно л высока — 2,0 г/дм [7]. Однако фосфаты значительно способствуют возникновению «цветения» природных водоемов.

Все перечисленное обусловливает повышенные требования к обеспечению удаления органических веществ и биогенных элементов из сточных вод и жесткие нормативы, установленные на содержание соединений углерода, азота и фосфора в сточных водах, сбрасываемых в водные объекты [8].

Таблица 1 — Предельно допустимые концентрации (ПДК) загрязняющих веществ [4,8,9].

Виды водопользования и водопотребления.

Показатель ХозяйственноКультурноРыбопитьевое бытовое хозяйственное.

Биологическое потребление кислорода (БГЖполн), мг/дм3 3,0 6,0 3,0.

Химическое потребление кислорода (ХПК), мг/дм до 15,0 до 30,0.

Азот аммонийный, мг/дм 2,0 1,0 0,39.

Азот нитритов, мг/дм 0,9 0,8 0,02 л Азот нитратов, мг/дм 10,2 10,2 9,1.

5 Мочевина, мг/дм — - 3.

Фосфаты, мг/дм 0,3 водоемы: олиготрофные мезотрофные эвтрофные — 0,04 ОД 0,2.

Полифосфаты (в пересчете на фосфаты), мг/дм 3,5 3,5.

Установлено, что удаление из сточных вод одного из основных биогенных элементов, азота или фосфора, приводит к предотвращению процесса цветения воды в водоеме, куда сбрасываются эти сточные воды [4]. Однако перед очистными сооружениями ставятся задачи достижения установленных жестких норм на сброс в водоемы загрязняющих веществ, что предполагает организацию эффективной комплексной очистки стоков.

В настоящее время приоритетным направлением в области исследования процессов очистки сточных вод является выявление закономерностей процессов биологического превращения субстрата с анализом условий развития различных групп микроорганизмов в биоценозе очистного сооружения и, как следствие, разработка новых перспективных биотехнологий очистки сточных вод [9−13].

Возможность создания различных условий культивирования микроорганизмов для осуществления сложных многостадийных процессов биологического потребления азота и фосфора, а также реализация современных тенденций к созданию компактных и эффективных систем водоочистки обусловливают преимущества использования биофильтрационных процессов в качестве самостоятельной ступени очистки, а также в сочетании с доочисткой сточных вод, высшими водными растениями [14−21].

Таким образом, очевидный научный и практический интерес представляет исследование процессов биоконверсии соединений углерода, азота и фосфора в биотехнологиях глубокой очистки коммунально-бытовых сточных вод с использованием иммобилизованной биомассы и высших водных растений, что и явилось целью данной работы.

Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:

• оценить эффективность очистки коммунально-бытового стока в процессе биофильтрации при различных значениях времени пребывания воды в системе и режимах аэрации;

• исследовать непрерывный процесс биофильтрации коммунально-бытового стока с анализом • биоконверсии на основании данных о кинетике роста биомассы, дыхательной активности микробных клеток, потреблении субстрата и накоплении продуктов метаболизма;

• охарактеризовать распределение микроорганизмов, участвующих в процессах биотрансформации соединений азота в процессе биофильтрации, с их идентификацией методом флуоресцентной in situ гибридизации (FISH);

• оценить эффективность доочистки сточных вод погруженными макрофитами p. Ceratophyllum;

• сформулировать технологические рекомендации по эффективной биоконверсии углерода, азота и фосфора в процессах биофильтрации с дальнейшей доочисткой высшими водными растениям.

Работа выполнена при поддержке аналитической ведомственной целевой программы Министерства образования и науки Российской Федерации «Развитие научного потенциала высшей школы (2009;2011 г. г.)» и научно-исследовательской стипендии Германской службы академических обменов (БААБ) (2010;2011 г. г.).

Автор выражает благодарность профессору Сироткину Александру Семеновичу за научное руководство и поддержку, доценту Мартину Денеке за научные консультации и создание комфортных условий работы, а также коллективу кафедры промышленной биотехнологии Казанского национального исследовательского университета за участие и оказание помощи на всех этапах выполнения диссертационной работы.

Результаты исследования пространственного распределения автои гетеротрофных микроорганизмов в биофильтрационной системе явились основанием для выработки рекомендаций по модернизации промышленных биофильтров на ОКС «Крутушка» с обеспечением глубокого удаления органических веществ и взвешенных веществ, а также комплексной биотрансформации соединений азота (Приложение Б).

Заключение

.

По результатам диссертационной работы были сделаны следующие основные выводы:

1. Исследован процесс биофильтрации коммунально-бытового стока при различных значениях времени пребывания воды в системе. Определено, что 6-часовое пребывание обеспечивает наилучшую комплексную очистку сточных вод от соединений углерода, азота и фосфора.

2. Показано, что, в условиях проведения процесса очистки сточных вод в аэрируемых биофильтрах с плотным слоем загрузки, искусственная организация анаэробных зон не приводит к ожидаемому, согласно принципу биодефосфотации в аэротенках, повышению эффективности удаления фосфатовкроме того, негативно влияет на процесс нитрификации.

3. Исследован непрерывный процесс очистки коммунально-бытовых сточных вод в аэрируемых биофильтрах с затопленным слоем загрузки с эффективностью удаления органических веществ до 98%, аммонийного азота до 99,6%, фосфатов — в среднем 41%. На основании данных о кинетике роста биомассы, дыхательной активности микробных клеток, потреблении субстрата и накоплении продуктов метаболизма выявлены закономерности изменения эффективности удаления фосфатов и аммонийного азота в процессе непрерывной биофильтрации, связанные с первоначальным накоплением биомассы в системе, изменением нагрузки по БПК, аммонийному азоту, а также естественным смещением зон развития биоценозов в условиях длительной биофильтрации.

4. Проанализировано пространственное распределение автои гетеротрофных микроорганизмов в объеме биофильтрационной системы в процессе биофильтрации. Впервые в условиях аэрируемой биофильтрации наряду с нитрифицирующими бактериями качественно и количественно идентифицированы анаэробные микроорганизмы — денитрифицирующие и анаммокс-бактерии, участвующие в процессах комплексной биотрансформации соединений азота.

5. Оценена возможность использования системы доочистки сточных вод от биогенных элементов растениями р. СегШоркуПит. Выявлен совместный вклад макрофитов и нитрифицирующего микробиоценоза, формируемого на поверхности растений, в удалении аммонийного азота до 99,9%, азота нитритовдо 99%, азота нитратов — в среднем 40%, а также фосфатов — в среднем 39%. Получены количественные результаты возможного поглощения нитратов и фосфатов единицей биомассы растений р. СегШорЬуЫит в периодических и непрерывных условиях доочистки.

Список использованных сокращений.

ПДК — предельно допустимая концентрация ХПК — химическое потребление кислорода БПК — биологическое потребление кислорода.

FISH — флуоресцентная in situ гибридизация (Fluorescence in situ Hybridization).

ANAMMOX — процесс анаэробного окисления аммония (ANaerobic AMMonium Oxidation).

SHARON — процесс высокоэффективного удаления аммония, опосредованного с биоокислением до нитритов в отдельном реакторе (Single reactor High activity Ammonia Removal Over Nitrite).

CANON — процесс полного автотрофного удаления азота, опосредованного с окислением до нитритов (Completely Autotrophic Nitrogen removal Over Nitrite).

DEAMOX — процесс биоокисления аммония, сопряженного с денитрификацией (Denitrifying Ammonia Oxidation).

EBPR — процесс глубокого биологического удаления фосфора (Enhanced Biological Phosphorus Removal).

AOM — аммонийокисляющие микроорганизмы.

НОМ — нитритокисляющие микроорганизмы.

ФАО — фосфатаккумулирующие организмы.

АСБ — абсолютно сухая биомасса.

АТФ — аденозинтрифосфат.

ПНО — полимерные насыщенные оксикислоты.

ЛЖК — летучие жирные кислоты.

ВВР — высшие водные растения.

DAPI — 4', 6' - диамидино-2-фенилиндолдигидрохлорид.

Показать весь текст

Список литературы

  1. , И.Б. Микробная биотехнология / И. Б. Лещинская. Казань: Унипресс: ДАС, 2000. — 368 с.
  2. , Т.А. Основы биотехнологии: учеб. пособие для высш. пед. учеб. заведений / Т. А. Егорова, С. М. Клунова, Е. А. Живухина. М.: Академия, 2005.-208 с.
  3. , Е.А. Химия окружающей среды: учебное пособие / Е. А. Зилов. -Иркутск: Иркут. ун-т, 2006. 148 с.
  4. , Н.С. Технологические и биохимические процессы очистки сточных вод на сооружениях с аэротенками / Н. С. Жмур. — М.: Акварос, 2003.-512 с.
  5. Duncan, М. The Handbook of Water and Wastewater Microbiology / M. Duncan, H. Nigel. London: Academic Press, 2003. — 628 p.
  6. , Г. И. Экологический мониторинг: учебное пособие / Г. И. Хараева. Улан-Удэ: Изд-во ВСГТУ, 2004. — 77 с.
  7. , В.В. Водная токсикология /В.В. Метелев. -М.: Колос, 1971. 247 с.
  8. Перечень рыбохозяйственных нормативов: предельно допустимых концентраций (ПДК) и ориентировочно безопасных уровней воздействия (ОБУВ) вредных веществ для воды водных объектов, имеющих рыбохозяйственное значение. М.: Изд-во ВНИРО, 1999. — 304 с.
  9. , А.Е. Научные основы экобиотехнологии: учеб. пособие: в 2 т. Т.1 / А. Е. Кузнецов, Н. Б. Градова. — М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2010.-629 с.
  10. , М. Очистка сточных вод / М. Хенце М.: Мир, 2004. — 480 с.
  11. , В.И., Проектирование современных комплексов биологической очистки сточных вод / В. И. Денисов, A.A. Баженов // Экология и промышленность России. 2009. — № 2. — С. 26−31.
  12. , Б.Г. Удаление азота и фосфора на очистных сооружениях городской канализации / Б. Г. Мишуков, Е. А. Соловьева — СПб.: ЗАО «Водопроект-Гипрокоммунводоканал», 2004. — 72 с.
  13. , Б. Г. Технологии и схемы биологического удаления азота и фосфора из городских сточных вод / Б. Г. Мишуков, Е. А. Соловьева, М. П. Попов // Вода: химия и технология. — 2007. — № 1. — С. 15−20.
  14. Fdz-Polanco, F. Spatial distribution of heterotrophs and nitrifiers in a submerged biofilter for nitrification / F. Fdz-Polanco, E. Mendez, M.A. Uruena // Water Research. -2000. Vol. 34. — No. 16. — PP. 4081−4089.
  15. Okabe, S. Spatial microbial distribution of nitrifiers and heterotrophs in mixed-population biofilms / S. Okabe, K. Hiratia, Y. Ozawa, Y. Watanabe // Biotechnology and bioengineering. 1996. — Vol. 50. — No. 1. — PP. 24−35.
  16. , A.E. Научные основы экобиотехнологии: учеб. пособие.: в 2 т. Т.2 / А. Е. Кузнецов, Н. Б. Градова. М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2010.-485 с.
  17. , JI.C. Очистка сточных вод на биоплато / JI. C Савельева., А. Н. Эпов // Экология и промышленность России. 2000. — № 8. — С. 26−28.
  18. , В.В. Высшая водная растительность как элемент очистки промышленных сточных вод / В. В. Кравец, Л. Б. Бухгалтер, А. П. Акользин, Б. Л. Бухгалтер // Экология и промышленность России. 1999. — № 8. — С. 20−23.
  19. , Ю.Г. Использование высших водных растений в биотехнологияхочистки поверхностных и сточных вод / Ю. Г. Крот //
  20. Гидробиологический журнал. 2006. — Т. 42. — № 1. — С. 47−58.
  21. , Я.И. Использование водных растений для доочистки сточных вод / Я. И. Вайсман, JI.B. Рудакова, Е. В. Калинина // Экология и промышленность России. 2006. — № 11. — С. 9−11.
  22. Большая советская энциклопедия: в 30-ти т. Т. 24, кн.1 / под ред. А. М. Прохорова. -М.: Советская энциклопедия, 1976. 608 с.
  23. СНиП 2.04.03−85. Канализация. Наружные сети и сооружения / Госстрой СССР. М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1986. — 72 с.
  24. , В.И. Биотехнология очистки воды. В 2-х ч. Ч. 1. / В. И. Терентьев, H.M. Павловец. СПб.: Гуманистика, 2003. — 272 с.
  25. , Е.Н. Процессы биотрансформации азота в технологиях ••¦ очистки сточных вод / Е. Н. Семенова, А. С. Сироткин // Вестник Казанского государственного технологического университета. — 2008. — № 1-С. 42−51.
  26. Kadlec, R.H. Treatment wetlands / R.H. Kadlec, ILL. Knight. -Florida, 1996. 893 p. .
  27. , F. Общая микробиология / Г. Шлегель. М.: Мир, 1987. — 567 с.
  28. Reddy, K.R. Nitrogen transformations and loss in flooded soils and sediments / K.R. Reddy, W.H. Patrick // Critical Reviews in Environmental Control. -1984. -No. 13 -PP. 273−309.
  29. Vymazal, J. Removal of nutrients in various types of constructed wetlands. Algae and element cycling in wetlands/ J. Vymazal // Science of the Total Environment. Chelsea, Michigan: Lewis Publishers. — 1995. — 698 p.
  30. Reddy, K.R. Biogeochemical indicators to evaluate pollution removal efficiency in constructed wetlands / K.R. Reddy, E.M. D’Angelo // Water Science and Technology 1997. — Vol. 35. — No. 5. — PP. 1−10.
  31. Tanner, C.C. Nitrogen processing gradients in subsurface-flow treatment wetlands / C.C. Tanner, R.H. Kadlec, M.M. Gibbs, J.P.S. Sukias, L.M. Nguyen // Ecological Engineering. 2002. -Vol. 18. -PP. 499−520.
  32. Environmental Biotechnology: Concepts and Applications / Ed. by H.-J. Joerdening and J. Winter. Weinheim: Wiley-VCH VErlag GmbH & Co. KGaA, 2005. — 463 p.
  33. , В.Т. Микробиология / В. Т. Емцев, Е. Н. Мишустин. М.: Дрофа, 2005. — 445 с.
  34. , М.В. Микробиология: учебник для студ. биол. Специальностей вузов / М. В. Гусев, JI.A. Минеева. М.: Академия, 2006. — 464 с.
  35. Nielsen, Р.Н. FISH Handbook for Biological Wastewater Treatment. Identification and quantification of microorganisms in activated sludge and biofilms by FISH / P.H. Nielsen, H. Daims, H. Lemmer. London: IWA Publishing, 2009. — 123 p.
  36. Gieseke, A. In situ substrate conversion and assimilation by nitrifying bacteria in a model biofilm / A. Gieseke, J.L. Nielsen, R. Amann, P.H. Nielsen, D.D. Beer // Environmental Microbiology. 2005. — Vol. 7. — No. 9. -PP. 1392−1404.
  37. Wagner, M. In situ analysis of nitrifying bacteria in sewage treatment plants / M.C. Wagner, G. Rath, H.-P. Koops, J. Flood, R. Amann // Water Science and Technology. 1996. — Vol. 34. — No. 1. — PP. 237−244.
  38. , B.B. Микробиология: учеб. пособие / B.B. Лысак. Минск: БГУ, 2007. — 426 с.
  39. , В.В. Основы технологии пищевых производств / В. В. Артамонова. М.: Пищевая промышленность, 1978. — 384 с.
  40. , Е.Н. Микробная трансформация соединений азота в процессе биофильтрации сточных вод: дис. на соискание уч. степени канд. техн. наук // Е. Н. Семенова. — Казань, 2008. 136 с.
  41. , О.Д. Микробиология / О. Д. Сидоренко М: ИНФРА-М, 2005.-287 с.
  42. Sudarno, U. Nitrification in fixed-bed reactors treating saline wastewater / U. Sudarno, S. Bathe, J. Winter, C. Gallert // Applied Microbiology and Biotechnology. 2010. — Vol. 85. — PP. 2017−2030.
  43. Vadivelu, V.M. Effect of free ammonia and free nitrous acid concentration on the anabolic and catabolic processes of an enriched Nitrosomonas culture / V.M. Vadivelu, J. Keller, Z. Yuan // Biotechnology and Bioengineering. —2006. No. 5. — PP. 830−839.
  44. Villaverde, S. Nitrifying biofilm acclimation to free ammonia in submerged biofilters. Start-up influence / S. Villaverde, F. Fdz-Polanco, P.A. Garciaa // Water Research. 2000. — Vol. 34. — No. 2. — PP. 602−610.
  45. Campos, J.L. Stability of a nitrifying activated sludge reactor / J.L. Campos, J.M. Garrido, A. Mosquera-Corral, R. Mendez // Biochemical Engineering Journal. 2007. — Vol. 35. — PP. 87−92.
  46. , В.Ю. Трансформация неорганических соединений азота в процессе очистки сточных вод на очистных сооружениях г. Б-Днестровского / В. Ю. Кориневская // Вюник Одеського державного еколопчного ушверситету. 2008. — № 6. — С. 14−20.
  47. Stenstron, V.K. Effects of oxygen transport limitation on nitrification in the activited sluge process / V.K. Stenstron // Journal of the Water Pollution Control Federation. 1991. — Vol. 63. — No. 3. — P. 34−35.
  48. Sharma, B. Nitrification and Nitrogen removal / B. Sharma, R.G. Ahlert // Water Research. 1977. — Vol. 11. — PP. 897−925.
  49. Tarre- S. High-rate nitrification at low pH in suspended- and attached-biomass reactors / S. Tarre, M. Green // Applied and Environmental Microbiology. -2004. Vol. 70. — PP. 6481−6487.
  50. Willke, T. Nitrification in PVAL beads: influence of pH and temperature on nitrite oxidation, immobilized cells: basics and applications / T. Willke, K.D. Vorlop // Elsevier Science B. 1996. — No. 5. — PP. 718−724.
  51. Joo, H.-S. Nitrification and denitrification in high-strength ammonium by Alcaligenes faecalis / H.-S. Joo, M. Hirai, M. Shoda // Biotechnology Letters. 2005. — No. 27. — PP. 773−778.
  52. Balows, A. The prokaryotes. A handbook on the biology of bacteria: ecophysiology, isolation, identification, applications / A. Balows, H.G. Truper, M. Dworkin, W. Harder, K.-H. Schleifer. New York: SpringerVerlag, 1992.-2067 p.
  53. , S. / S. Juretschko, A. Loy, A. Lehner, M. Wagner // Systematic and Applied Microbiology. 2002. — Vol. 25. — No. 1. — PP. 84−99.
  54. Wagner, M. Bacterial community composition and function in sewage treatment systems / M. Wagner, A. Loy // Current Opinion Biotechnology. -2002.-Vol. 13.-PP. 218−227.
  55. Akunna, J.C. Nitrate and nitrite reductions with anaerobic sludge using various carbon sources: glucose, glycerol, acetic acid, lactic acid and methanol / J.C. Akunna, C. Bizeau, R. Moletta // Water Research. 1993. -No. 27. — PP. 1303−1312.
  56. Tam, N.F.Y. Effect of exogenous carbon sources on removal of inorganic nutrients by the nitrification denitrification process / N.F.Y. Tam, Y. S- Wong, G. Leung // Water Research. 1992. — No. 26. — PP. 1229−1236.
  57. , B.B. Современные проблемы технологии подготовки питьевой воды / В. В. Гончарук, Н. А. Клименко // Химия и технология воды. 2006. -Т. 28.-№ 1-С. 42−45.
  58. , О.С. Методы удаления нитратов из природных и питьевых вод / О. С. Невлева, В. В. Гончарук // Химия и технология воды. 2006. — Т. 28. — № 3. — С. 265−267.
  59. Abeling, U. Anaerobic-aerobic treatment of high strength ammonium wastewater nitrogen removal via nitrite / U. Abeling, C.F. Seyfried // Water Science Technology. — 1992. — Vol. 26. — No. 5−6. — PP. 1007−1015.
  60. , М.Г. Анаэробное окисление аммония: микробиологические, биохимические и биотехнологические аспекты / М. Г. Анюшевад С.В. Калюжный // Успехи современной биологии. 2007. — Т. 127. — № 1. -С: 34−43.
  61. Van Dongen, U. The SHARON-Anammox process for treatment of ammonium rich wastewater / U. Van Dongen, M.S.M. Jetten, M.C.M. Loosdrecht // Water Science and Technology. 2001. — Vol. 44. — PP. 153−160.
  62. , M.B. АНАММОКС как метод удаления соединений азота из сточных вод и перспективы его применения в Украине / М. В. Михайловская // Химия и технология воды. — 2008. — Т. 30. — № 6. — С. 675−683.
  63. Cho, S. Development of a simultaneous partial nitrification and anaerobic ammonia oxidation process in a single reactor / S. Cho, N. Fujii, T. Lee, S. Okabe // Bioresource Technology. 2011. — Vol. 102. — PP. 652−659.
  64. Mulder, A. Anaerobic ammonium oxidation discovered in a denitrifying fluidized bed reactor / A. Mulder, A. A van de Graaf, L.A. Robertson, J.G. Kuenen // FEMS Microbiology Ecology. 1995. — No. 16. — PP. 177−184.
  65. Fuerst, J.A. The planctomycetes: emerging models for microbial ecology, evolution and cell biology / J.A. Fuerst // Microbiology. 1995. — Vol. 141. — PP. 1493−1506.
  66. Kuypers, M.M.M. Anaerobic ammonium oxidation by anammox bacteria in the Black Sea / M.M.M. Kuypers, A.O. Sliekers, G. Lavik, M. Schmid, B.B. Jorgensen, J.G. Kuenen, J.S. Damste, M. Strous, M.S.M. Jetten // Nature. -2003. Vol. 422. — PP. 608−611.
  67. Schmid, M. Candidatus «Scalindua brodae», sp. nov., Candidatus «Scalindua wagneri» two new species of anaerobic ammonium oxidizing bacteria / M. Schmid, K. Walsh, R.I. Webb, W.I.C. Rijpstra, K.T. Van de Pas-Schoonen,
  68. MJ. Verbruggen, T. Hill, B. Moffert, J.A. Fuerst, S. Schouten, J.S. Sinninghe Damstii, J. Harris, P. Shaw, M.S.M. Jetten, M. Strous // Systematic and Applied Microbiology. 2003. — Vol. 26. — PP. 529−538.
  69. Peng, Y. Biological nitrogen removal with nitrification and denitrification via nitrite pathway / Y. Peng, G. Zhu // Applied Microbiology and Biotechnology 2006. — Vol. 73. — PP. 15−26.
  70. Hwang, B.-H. Enhanced nitrite build-up in proportion to increasing alWinity/NH/ ratio of influent in biofilm reactor / B.-H. Hwang, K.-Y. Hwang, E.-S. Choi, D.-K. Choi, J.-Y. Jung // Biotechnology Letters. 2000. — Vol. 22. -PP. 1287−1290.
  71. Picioreanu, C. Modeling the effect of oxygen concentration on nitrite accumulation in a biofilm airlift suspension reactor / C. Picioreanu, M. van Loosdrecht, J. Heijnen // Water Science and Technology. 1997. — Vol. 36. — PP. 147−156.
  72. Zheng, X.-S. Change of microbial populations in a suspended-sludge reactor performing completely autotrophic N-removal / X.-S. Zheng, H. Yang, D.-T. Li // World Journal of Microbiology and Biotechnology. 2005. — Vol. 21. -PP. 843−850.
  73. Shanableh, A. Effect of cycle duration on phosphorus and nitrogen transformations in biofilters / A. Shanableh, D. Abeysinghe, A. Hijazi // Water Research. 1997. — Vol. 31. -No. 1. — PP. 149−153.
  74. Seviour, R.J. The microbiology of biological phosphorus removal in activated sludge systems / R.I. Seviour, T. Mino, M. Onuki // FEMS Microbiology
  75. Reviews. 2003. — Vol. 27. — PP. 99−127.
  76. Oehmen, A. Modeling the aerobic metabolism of polyphosphate-accumulating organisms enriched with propionate as a carbon source./ A. Oehmen, R.J. Zeng, J. Keller, Z. Yuan // Water Environmental Research. — 2007. — Vol. 79. — PP. 2477−2486.
  77. Van Loosdrecht, C.M. Biological phosphorus removal under denitrifying conditions / C.M. van Loosdrecht, T. Kuba, G. Smolders, J.J. Heijnen // H20. — 1992. Vol. 19. — PP. 526−530.
  78. Kerrn-Jesperen, J. P. Biological phosphorus release and uptake under alternating anaerobic and anoxic conditions in a fixed-film reactor / J.P. Kerrn-Jesperen, M. Henze, R. Strube // Water Research. 1994. — Vol. 28. — No. 5. -PP. 1253−1255.
  79. Dulekgurgen, E. Enhanced biological phosphate removal by granular sludge in a sequencing batch reactor / E. Dulekgurgen, S. Ovez, N. Artan, D. Orhon // Biotechnology Letters. 2003. — Vol. 25. — PP. 687−693.
  80. Wagner, M. Microbial community composition and function in wastewater treatment plants / M. Wagner, A. Loy, R. Nogueira, U. Purkhold, N. Lee, H. Daims // Antonie van Leeuwenhoek. 2002. — Vol. 81. — PP. 665−680.
  81. Kerrn-Jesperen, J.P. Biological phosphorus uptake under anoxic and1* aerobic and conditions / J.P. Kerrn-Jesperen, M. Henze // Water Research. 1993. -Vol. 27.-PP. 617−624.
  82. Takahiro, K. Biological phosphorus removal from wastewater by anaerobic-anoxic sequencing batch reactor / K. Takahiro, G. Smolders, M. van Loosdrecht, S. Heijnen // Sewage into 2000. Part 2. 2000. — PP. 25−38.
  83. , A.JI. Еще раз о биологической очистке сточных вод / A.JI. Ивчатов, С. Н. Гляденов // Экология и промышленность России. 2003. -№ 4. — С.37−40.
  84. Iida, Y. Nitrogen removal from municipal wastewater by a single submerged filter / Y. Iida, A. Teranishi // Journal of the Water Pollution Control Federation. 1984. — Vol. 56. — PP. 251−258.
  85. , A.C. Агрегация микроорганизмов: флоккулы, биопленки, микробные гранулы / A.C. Сироткин, Г. И. Шагинурова, К. Г. Ипполитов. -Казань: КГТУ, 2006. 176 с.
  86. Stewart, P. S. Diffusion in Biofilms / P. S. Stewart // Journal of bacteriology. -2003.-Vol. 185.-No. 5.-PP. 1485−1491.
  87. Maier, R.H. Environmental microbiology / R.H. Maier, I.L. Pepper, C.P. Gerba. — San Diego: Academic Press, 2000. — 678 p.
  88. , Ю.А. Биопленка — «город микробов» или аналог многоклеточного организма / Ю. А. Николаев, В. К. Плакунов // Микробилогия. 2007. — Т. 76. — № 2. — С. 149−163.
  89. , А.Н. Очистка сточных вод до требований экологических нормативов на сброс в водоемы / А. Н. Николаев, Е. М. Крючихин // Экология и промышленность России. — 2003. — № 7. — С. 17−19.
  90. Nerger, C. Nitrifikation kommunaler Abwasser durch Biofiltration / С. Nerger, V. Rehbein, P.A. Wilderer // Wasser, Luft und Boden. 1996. -№ 9.-PP. 29−32.
  91. Cecen, F. Nitrification of fertilizer wastewater in a biofilm reactor / F. Cecen, E. Orak. // Journal of Chemical Technology and Biotechnology. 1996. — No. 65.-PP. 229−238.
  92. Flemming, H.-C. Biofilms. Investigative methods and applications. Technomic publishers / H.-C. Flemming, T. Griebe, U. Szewzyk / Lancaster, 2000. 247 p.
  93. Davey, M. Microbial Biofilms: from Ecology to Molecular Genetics / M. Davey, G. O’toole // Microbiology and Molecular Biology Reviews. — 2000. — Vol. 64. No. 4. — P. 847−867.
  94. Zhu, S. Effects of organic carbon on nitrification rate in fixed film biofilters / S. Zhu, S. Chen//Aquacultural Engineering.-2001.-Vol. 25.-No. l.-PP. 1−11.
  95. , A.C. Биологическая трансформация соединений азота в процессе биофильтрации сточных вод / А. С. Сироткин, Е. Н. Семенова, Г. И. Шагинурова // Биотехнология 2008. — № 3. — С .77−85.
  96. , А.В. Колониальная организация и межклеточная коммуникация у микроорганизмов / А. В. Олескин, И. В. Ботвинко, Е. А. Цавкелова // Микробиология. 2000. — Т. 69. — № 3. — С. 309−327.
  97. , А.В. Действие серотонина (5-окситриптамина) на рост и дифференциацию микроорганизмов / А. В. Олескин, Т. А. Кировская, И. В. Ботвинко, JI.B. Лысак // Микробиология. 1998. — Т. 67. — № 3. — С. 305−312.
  98. , В.А. Иммобилизация клеток микроорганизмов: биотехнологические аспекты / В. А. Демаков, Ю. Г. Максимова, А. Ю. Максимов // Биотехнология. 2008. — № 2. — С. 30−45.
  99. Иммобилизованные клетки в биотехнологии: сб. науч. тр./ под ред. К. А. Кощеенко. -Пущино: Наука, 1987. — 174 с.
  100. , А.Е. Биосорбционные явления на глауконите при нитрификации в процессе очистки сточных вод активным илом / А. Е. Черногорова, Ю. И. Сухарев, Е. О. Багриновцева // Известия Челябинского Научного Центра. 2000. — № 1 — С. 68−72.
  101. Li, Z. Comparative study of the nitrification characteristics of two different nitrifier immobilization methods / Z. Li, Z. Zhang, J. Li // Biodegradation. -2009. Vol. 20. — PP. 859−865.
  102. Park, J.K. Microencapsulation of microbial cells / J.K. Park, H.N. Chang // Biotechnology Advances. 2000. — Vol. 18. — PP. 303−319.
  103. Gao, M. Nitrification and sludge characteristics in a submerged membrane bioreactor on synthetic inorganic wastewater / M. Gao, M. Yang, H. Li, Y. Wang, F. Pan//Desalination.-2004.-Vol. 170.-PP. 177−185.
  104. Wang, L.K. Handbook of Environmental Engineering. Membrane and Desalination Technologies / L.K. Wang. — London: Academic Press, 2011. — 610 p.
  105. Ling, J. Impact of organic carbon on nitrification performance of different biofilters / J. Ling, S.L. Chen // Aquacultural Engineering. — 2005. — Vol. 33. — No. 2.-PP. 150−162.
  106. Kim, I.S. Activity monitoring for nitrifying bacteria by fluorescence in situ hybridization and respirometry / I.S. Kim, S.Y. Kim, A.M. Jang // Environmental Monitoring and Assessment. 2001. — Vol. 70. — PP. 223−231.
  107. Tian, C.Z. Competition for substrate and space in biofilms / C.Z. Tian, Y.-C. Fu, P.L. Bishop // Water Environmental Research. — 1995. — Vol. 67. No. 6. -PP. 992−1003.
  108. Stewart, P. S. Biofilm structural heterogeneity visualized by three microscopic methods / P. S. Stewart, R. Murga, R. Srinivasani, D. de Beer // Water Research. 1995. — Vol. 29. -No. 8. — PP. 2006−2009.
  109. Lee, L.Y. Biofilm morphology and nitrification activities: recovery of nitrifying biofilm. particles covered with heterotrophic outgrowth / L.Y. Lee, S.L. Ong, W.J. Ng // Bioresource Technology. 2004. — Vol. 95. — No. 2. -PP. 209−214.
  110. Chen, S. Nitrification kinetics of biofilm as affected by water quality factors. S. Chen, J. Ling, J. Blancheton // Aquacultural Engineering. 2006. — Vol. 34. — No. 3. — PP. 179−197.
  111. Helmer, C. Simultaneous nitrification/denitrification in an aerobic biofilm system / C. Helmer, S. Kunst // Water Science and Technology — 1998. — Vol. 37.-No. 4.-PP. 183−187.
  112. Han, D-W. Autotrophic nitrification and denitrification characteristics of an upflow biological aerated filter / D.-W. Han, H.-J. Yun, D.-J. Kim // Journal of Chemical Technology and Biotechnology. 2001. — Vol. 76. — No. 11.— PP. 1112−1116.
  113. Clifford, E. Nitrogen dynamics and removal in a horizontal flow biofilm reactor for wastewater treatment / E. Clifford, M. Nielsen, K. Sorensen, M. Rodgers // Water Research. 2010. — Vol. 44. — PP. 3819−3828.
  114. Canler, J.P. Biological aerated filters: Assessment of the process based on 12 sewage treatment plants / J.P. Canler, J.M. Perret // Water Science and Technology.-1994.-Vol. 29.-No. 10−11.-PP. 13−22.
  115. , C.B. Биологические фильтры / C.B. Яковлев, Ю. В. Воронов. — М.: Стройиздат, 1982. 120 с.
  116. Chiou, R.-J. The effect of recycle ratio on nitrogen removal in the combined pre-denitrification/nitrification biofilter system / R.-J. Chiou, C.-F. Ouyang // Journal of Chemical Technology and Biotechnology. — 2001. Vol. 76. -PP. 559−564.
  117. Fdez-Polanco, F. Influence of design and operation parameters on the flow pattern of submerged filters / F. Fdez-Polanco, P. Garcia, S. Villaverde // Journal of Chemical Technology and Biotechnology. 1994. -Vol. 61. — PP. 153−158.
  118. Chen, Z.Q. Simultaneous removal of carbon and nitrogen from municipal-type synthetic wastewater using net-like rotating biological contactor (NRBC) /
  119. Z.Q. Chen, Q.X. Wen, J.L. Wang, F. Li // Process Biochemistry. 2006. -Vol. 41. — No. 12. — PP. 2468−2472.
  120. Rovatti, M. Phosphorus removal in a fluidized bed biological reactor / M. Rovatti // Water Research. 1995. — Vol. 29. — No. 12. — PP. 2627−2634.
  121. Wang, R.C. Influence of carrier concentrationon the performance and microbial characteristics of a suspended carrier biofilm reactor / R.C. Wang, X.H. Wen, Y. Qian // Process Biochemistry. 2005. — Vol. 40. — No. 9. — PP. 2992−3001.
  122. Zhu, S. An experimental study on nitrification biofilm performances using a series reactor system, / S. Zhu, S. Chen // Aquacultural Engineering. — 1999. -Vol. 20.-PP. 245−259.
  123. Hu, B.-W. Experimental study on degradation law of organic matter and ammonia nitrogen in biological aerated filter / B.-W. Hu, W. Cheng, Z. Han, T. Ma / Journal of Hydraulic Engineering. Vol. 41. — No. 3. — PP. 374−378.
  124. Vigne, E.A. biofiltration model for tertiary nitrification of municipal wastewaters / E. Vigne, J.-M. Choubert, J.-P. Canler, A. Heduit, K. Sorensen, P. Lessard // Water Research. 2010. — Vol. 44. — PP. 4399−4410.
  125. La Cour Jansen, J. Carbon utilization in denitrifying biofilters / J. la Cour Jansen, S.-E. Jepsen, K.D. Laursen // Water Science and Technology. Vol. 29.-No. 10−11.-PP. 101−109.
  126. Helness, H. Biological phosphorus and nitrogen removal in a sequencing batch moving bed biofilm reactor / H. Helness, H. Odegaard // Water science and technology. 2001. — Vol. 43. — No. 1. — PP. 233−240.
  127. Lee, K.H. Simultaneous organic and nutrient removal from municipal wastewater by BSACNR process / K.H. Lee, J.H. Lee, T.J. Park // Korean Journal of Chemical Engineering. 1998. — Vol. 15. -No. 1. -PP. 9−14.
  128. Lee, J.H. Removal of nitrogen and phosphorus using a new process — INRS (Innovative Nutrient Removal System) / J.H. Lee, H.U. Nam, T.J. Park // Korean Journal of Chemical Engineering. — 1999. — Vol. 16. — No. 3.-PP. 303−307.
  129. Seviour, R.J. The microbiology of biological phosphorus removal in activated sludge systems / R.J. Seviour, T. Mino, M. Onuki / FEMS Microbiology. — 2003. Vol. 27. — PP. 99−127.
  130. Wu, G. Distributions and activities of ammonia oxidizing bacteria and polyphosphate accumulating organisms in a pumped-flow biofilm reactor / G. Wu, M. Nielsen, K. Sorensen, X. Zhan, M. Rodgers // Water Research. 2009.- Vol. 43. PP. 4599−4609.
  131. , H.B. Экологическая биотехнология: очистка природных и сточных вод макрофитами / Н. В. Морозов. Казань: Изд-во КГПУ, 2001.-396с.
  132. Dawson, G.F. Grop production and sewage treatment using gravel bed hydroponic erridation / G.F. Dawson, R.F. Loveridge, D.A. Bone // Water Research. 1989. — Vol. 21. — No. 2. — PP. 57−64.
  133. , С.Ю. Использование мелиоративных свойств Ceratophyllum Demersum для доочистки сточных вод / С. Ю. Горбунова // Экология моря.2010. — № 81. —С.24−27.
  134. , Ю.А. Высшие водные растения для очистки сточных вод / Ю. А. Тарушкина, JI.H. Ольшанская, О. Е. Мечева, А. С. Лазуткина // Экология и промышленность России. 2006. — № 5. — С.36−39.
  135. Dhote, S. Water quality improvement through macrophytes — a review / S. Dhote, S. Dixit // Environmental Monitoring and Assessment. — 2009. — Vol. 152.-PP. 149−153.
  136. , В.Ф. Биоплато — эффективная малозатратная экотехнология очистки сточных вод / В. Ф. Стольберг, В. Н. Ладыженский, А. И. Спирин // Экология жизнедеятельности. — 2003. — № 3. — С. 32−34.
  137. , C.B. Водоотведение и очистка сточных вод / С. В. Яковлев, Ю. В. Воронов. M.: АСВ, 2002. — 704 с.
  138. , С.Н. Очистка бытовых сточных вод ступенчатым биофильтрованием / С. Н. Фомин, М. И. Коробко. Хабаровск: ДВГУПС, 2002.-210 с.
  139. Chua, H. Operation of a Novel Anaerobic Biofilter for Treating Food-Processing Wastewater / H. Chua, C.C.N. Cheng // Applied Biochemistry and Biotechnology. 1996. -Vol. 57/58. — PP. 837−843.
  140. Meyer, V. Using digested sludge-clay balls as an alternative medium for trickling and/or biofilters /V. Meyer, J. Machaba, M.J. Baloyi // Materials of WIS A 2000 Biennial Conference. Sun City, 2000. — PP. 2−10.
  141. DIN EN ISO 26 777. Wasserbeshaffenheit. Bestimmung von Nitrit. Spektrometrisches Verfahren (ISO 6777:1984). Deutsche Fassung EN 26 777:1993−11 p.
  142. , Ю.Ю. Аналитическая химия промышленных сточных вод. / Ю. Ю. Лурье. М: Химия, 1984. — 448 с.
  143. Deneke, М. Effect of carbon dioxide on nitrification rates / M. Denecke, T. Liebig, T.// Bioprocess and Biosystems Engineering. 2003. — Vol .25. -No. 4. — PP. 249−253.
  144. Pernthaler, J. Fluorescence in situ hubridization. Method in microbiology: marine microbiology / J. Pernthaler, F.O. Glockner, W. Schonhuber, R. Amann. London, 2002. — 127p.
  145. , А.И. Практикум по микробиологии: учеб. пособие для студ. Высш. Учеб. заведений / А. И. Нетрусов, М. А. Егорова, Л. М. Захарчук. -М.: Издательский центр «Академия», 2005. 608 с.
  146. , Т.В. Биофильтрация сточных вод для комплексного удаления органических веществ и аммонийного азота / Т. В. Кирилина, A.C. Сироткин, Г. И. Шагинурова, Л. И. Сейтвапова // Экология и промышленность России. — 2010. № 9. — С. 14−17.
  147. , Т.В. Оценка условий процесса биофильтрации сточных вод для глубокого удаления соединений азота и фосфора / Т. В. Кирилина, A.C. Сироткин, Л. И. Сейтвапова, Т. Х. Чан, H.X.K. Он // Вода: химия и экология. 2011. — № 1. — С. 24−28.
Заполнить форму текущей работой

На отлично!