Ваш браузер устарел. Рекомендуем обновить его до последней версии.
Поля, помеченные символом *, обязательны для заполнения.
Сравнение методик расчета сооружений с биологическим удалением азота и фосфора и применение математического моделирования

СРАВНЕНИЕ МЕТОДИК РАСЧЕТА СООРУЖЕНИЙ С БИОЛОГИЧЕСКИМ УДАЛЕНИЕМ АЗОТА И ФОСФОРА И ПРИМЕНЕНИЕ МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ

Скачать публикацию (1 часть)
Скачать публикацию (2 часть)


УДК 628.356

Авторы:
Эпов Андрей Николаевич - главный технический специалист TWW Treatment Waste Water ООО "Домкопстрой", Проспект мира 68, стр.3, этаж 6, офис 610, тел.: +7926 129 11 63, е-mail: epov@treatmentwater.ru
Канунникова Марина Александровна – к.т.н., директор направления "Водоснабжение и Водоотведение" TWW Treatment Waste Water ООО "Домкопстрой", Проспект мира 68, стр.3, этаж 6, офис 610, тел.: +7926 1502086, е-mail: marina.kanunnickova2013@yandex.ru

Актуализированный СНиП [1] разрешил для расчета сооружений с биологическим удалением азота и фосфора применять любую, в том числе зарубежную методику расчета. С 2012 года в СНиП утверждено использовать для расчета современные математические модели. Выбор того или иного метода расчета определяется проектировщиком под его ответственность. На практике, в основном, применяется немецкая методика ATV-DVWK-A 131E, упрощенная методика расчета аэротенков, математическая модель GPS-X (GIDROMANTIS Канада, модель «Биосим» («Эко-Полимер»).
В последние годы неоднократно встречались станции, реконструированные с применением расчета по современным методикам, без существенных ошибок в расчетах, но, к сожалению, не вышедшие на расчетный режим после пуска в эксплуатацию. В статье будут рассмотрены основные существующие методы расчета, даны рекомендации по их применению во избежание ошибок при их использовании, а так же показаны преимущества расчета математического моделирования.
Ключевые слова: математическое моделирование, нагрузка на ил, методика ATV131, GPS-X, иловый индекс, анаэробный возраст ила, удаление азота и фосфора, прирост активного ила, доза ила, процесс нитрификации, процесс денитрификации.

Общие сведения о методах расчета

Современные методики расчета аэротенков не всегда полностью воспринимаются и понимаются проектировщиками. Следует отметить, что существует два метода расчета аэротенков.

1 метод.  Расчет времени окисления - Т  с использованием разницы концентраций C1 и С2, скорости окисления Rи  дозы ила ai– кинетический метод, который традиционно  использовался в СНиП [6,7] и другой отечественной литературе [8].  Все данные методы применены к аэротенку– смесителю и в общем виде время окисления Т рассчитывается по формуле:

T =(C1-C2)/R*ai,                                                                 (1)

где T – время пребывания, C1 – концентрация в исходной воде, C2 – концентрация в очищенной воде, R – удельная скорость реакции,ai –доза ила.

Принимается, что в биоценозе ила имеются необходимые микроорганизмы, обеспечивающие расчетную скорость реакции. При этом гарантируется, что при рассчитанной для данных условий скорости реакции и принятой дозе ила будет достигается необходимая концентрация в очищенной воде С2.

2 метод.Определение объема аэротенков через возраст ила. В отечественной литературе [9,10] детали данного метода подробно описаны и основаны на удержании необходимого вида микроорганизмов в биоценозе, условие которого записывается выражением:

1/θср=µ – kd,                                                                         (2)

где θср – возраст ила (сутки), μ – скорость роста микроорганизмов (1/сутки), kd– скорость отмирания микроорганизмов (1/сутки). 

При соблюдении данного условия требуемый вид микроорганизмов удерживается в биоценозе. При этом величина μ может приниматься как постоянная – соответственно максимальной скорости роста µmaxили рассчитываться в соответствии с условиями, например, заданной концентрацией С2 в очищенной воде, тогда при применении уравнения Моно для µxmax×(С2/(С2С)) выражение (2) примет вид:

1/θ = μmax×C2/ (KС+C2) – kd,                                                        (3)

где Кс – коэффициент полунасыщения по субстрату.

В этом случае удержание вида в биоценозе гарантируется при заданной концентрацииСв очищенной воде.

В данном случае выражение для возраста ила θ  рассчитывается по формуле:

θ= 1/μ×(KС+C2)/C2 – (1/kd)                                                       (4)

При учете только биологических процессов в стационарных условиях оба   метода расчёта совпадают. Возраст ила можно определить по зависимости:

,

где  объем аэротенкаприрост ила , Y-коэффициент прироста;

Тогда ,  где из (1)  - общее время пребывания в аэротенке:  

Следовательно:           , или

В результате получаем известное из литературы [9] выражение:

1/μ=1/μmax×(Kc+C2)/C2 – 1/kdили μ=μmax×C2/(Kc+C2) – kd

Но для существующей сточной воды прирост определяется не только биологическими  факторами.

Согласно современным представлениям в математическом моделировании прирост определяется следующими составляющими:

1)  количеством инертной части взвешенного  ХПК, которое  напрямую переходит в прирост;

2)  количеством не гидролизованного биоокисляемого взвешенного  вещества;

3) приростом гетеротрофов, фосфат аккумуляторов, нитрификаторов без учета биомассы, образовавшейся при отмирании;

4) отмершей биомассы – количества отмерших микроорганизмов без учета гидролиза отмершей биомассы;

5) инертной части биомассы – часть отмершей биомассы, не поддающаяся гидролизу;

6)  добавленной в результате химического осаждения зольной части ила.

Очевидно, что компоненты, перечисленные в пунктах 1, 2, 5 и 6 добавляются к приросту, учитывающему только факторы роста микроорганизмов и их отмирания. Для быстро растущих видов, в первую очередь, гетеротрофов, возникающая в расчетных системах разница не столь значима и эффективность очистки по БПК (ХПК) можно рассчитывать как с использованием кинетического подхода, так и через возраст ила. В то же время для микроорганизмов нитрификаторов с малыми скоростями роста и малой долей в биоценозе расчет объема через возраст ила предпочтителен, так как дополнительный прирост, не учитываемый  при расчёте по кинетическому подходу,  может приводить к снижению количества или отсутствию данных микроорганизмов в биоценозе.Так же отсюда следует, что формулы, определяющие прирост ила, являются важнейшими при расчете объема аэротенка с использованием возраста ила.

При использовании математического моделирования удержание (концентрации отдельных условных видов) микроорганизмов рассчитываются через возраст ила, а результат очистки – через время пребывания и скорость реакции, учитывающую расчетные концентрации условных видов. Таким образом, при математическом моделировании реализуются совместно оба подхода к расчету аэротенков.

Другим, альтернативным методом расчёта сооружений является использование нагрузки на ил. Известно, что нагрузка на ил [9, 10]  связана как cвозвратом ила, так и с эффективностью очистки и является хорошим эмпирическим параметром для расчета аэротенков.  В тоже время,  параметр нагрузки считается недостаточно точным для расчёта аэротенков с биологическим удаления азота и фосфора [11]. Поэтому данный параметр рекомендуется  использовать для расчета объема аэротенков только  при наличии достаточных эмпирических данных или в качестве проверочного параметра.

МЕТОДИКИ, ПРИНЯТЫЕ ДЛЯ СРАВНЕНИЯ И ИХ АНАЛИЗ

Для сравнения выбраны следующие методики:

№1 Методика TreatmentWasteWaterTWW«ОООДомкопстрой»[4], [11] - неоднократно, более чем на 20 объектах, использовалась авторами для предварительного расчёта аэротенков перед математическим моделированием и оценке необходимого объема  аэротенков на стадии предпроектных проработок.

№2 Методика  ATV-DVWK-A 131E, 2000 –  немецкая методика для расчета аэротенков. Одна из наиболее применяемых в Европейских странах методик расчета. С использованием этой методики  запроектировано большое количество хорошо работающих аэротенков в Европе.

№3 Китайский стандарт для расчета аэротенков HJ576-2010[13]. Эти методики малоизвестны за пределами Китая, однако основаны на опыте проектирования более 3000 очистных сооружений. После введения данного стандарта в 2011 году с его использованием в Китае  дополнительно строится 1360 станций на общую производительность 290 млн. м3/сутки.  На 80% станций применён процесс А2/О.

№4 Метод расчета аэротенков с применением программного комплекса  GPS-X.Данный комплекс является одним из наиболее совершенных программных продуктов для расчёта сооружений очистки сточных вод.  С использованием данного программного комплекса в России рассчитано более 20 объектов с общей производительностью до 7 млн. м3/сут.

Основные параметры,  применяемые для расчета аэротенков представлены в таблице 1.

Наиболее упрощенным методом расчёта из представленных,является расчет №3 по HJ576-2010 при отсутствии лимита по углероду – БПК5/общий азот ≥4. Кроме того вода должна удовлетворять следующим требованиям:

  • БПК5/ХПК ≥ 0,3;
  • БПК5/ТР≥17 (БПК5 к общему фосфору), где ТР – total P содержание общего фосфора;
  • Общая щелочность (мг CaCO3) не менее 3,6 на 1 мг азота аммонийного, при этом учитывается, что удаление 1 мг БПК дает дополнительно 1 мг щелочности.

 Расчет объема аэротенка производится по нагрузке на ил по БПК5, которая принимается по сухому веществу в диапазоне 0,1 – 0,3 кг БПК5/г СВ в сутки.  Концентрация активного ила рекомендуется 3,5 г/л, процесс в конфигурации А2/O, соотношение анаэробной, аноксидной и аэробной зоны как 1:1:4, коэффициент рециркуляции ила 100%. При этом аэротенк должен приближаться к вытеснителю – длинна к ширине коридора в диапазоне 5 – 10, количество коридоров, как правило, не менее 2. Так же необходима проверка по нагрузке по азоту на аэробную зону -  менее 0,05 кгTN – total N общий азот/кг СВ сутки и по фосфору на анаэробную зону менее 0,06 кгTP – total P общий фосфор/кг СВ день.

Такой упрощенный подход обусловлен необходимостью большого объема проектирования новых станций. При этом принимается, что в  оговорённых благоприятных условиях  будет достигаться необходимый уровень очистки по БПК5 – до 10 мг/л  и азоту – общий азот (по N) менее 15мг/л,  и возможный уровень биологического удаления фосфора. Доведение концентрации фосфора до 0,5 мг/л  производится физико-химическими методами  (здесь приводятся наиболее жёсткие требования к качеству очистки в Китае). Следует отметить, что в зависимости от температуры воды, соотношения ХПК к БПК и других факторов проектировщик имеет возможность изменять общую нагрузку на ил в 3 раза, что позволяет адаптировать метод расчета к условиям конкретной станции, но требует опыта проектирования.

Другим методом относительно несложного расчета,  где так же используется нагрузка на ил, является методика №1 TreatmentWasteWaterTWW«ООО Домкопстрой», предназначенная для предварительных расчетов сооружений.  Для разработки методики наряду с литературными данными, использованы данные математического моделирования действующих станций. При этом качество сточных вод характерно в основном для периода начал 2000–х годов, т.е. для низко концентрированных стоков с неблагоприятными соотношениями по БПК, азоту и фосфору.  Данный метод непрерывно уточняется с увеличением опыта расчета действующих сооружений в условиях изменяющихся концентраций  с применением математического моделирования.  В основе метода лежит выбор аэробного, анаэробного и общего возраста активного ила. Аэробный возраст ила рекомендуется принимать для температуры воды 15 0С, которая  по нашим наблюдениям является наиболее низким значением температуры воды, фиксируемым на средних и крупных станциях (включая ОСК г. Якутск) в условиях раздельной системы канализации, принятой в России. Так же учитывается необходимость достижения глубокой нитрификации до концентраций азота аммонийного менее 0,4 мг/л. При этом величина аэробного возраста рекомендуется 7,5 суток.  Поправки к возрасту ила для других температур следует делать по графикам, приведенным в [4], [11], [12].

Анаэробный возраст ила рекомендуется 3 суток для обеспечения роста микроорганизмов ацидогенеза,  осуществляющих дополнительную наработку ЛЖК при  недостатке легко окисляемой органики в условиях низко концентрированных стоков.

Общий возраст ила в соответствии с типичными результатами моделирования для обеспечения оптимального прохождения процессов удаления, как азота, так и фосфора рекомендуется в диапазоне 14 – 16 суток.

Рисунок 1.  Взаимосвязь нагрузки и возраста илаРисунок 1. Взаимосвязь нагрузки и возраста ила

Для определения объема сооружений и прироста ила используется взаимосвязь между возрастом и нагрузкой на ил. Для определения объема сооружений через величину установленной по графику (рис. 1) нагрузки рекомендуется использовать дозу ила 3,5 г/л. Рекомендуемая конфигурация процесса MUCT.

Наилучшую сходимость с результатами моделирования методика показана для типичных городских сточных вод.  Диапазон значений  БПК5 100 – 250 мг/л, БПК5/ХПК -0,4 – 0,6, Азот аммонийный (по N) 25 – 35 мг/л, фосфор фосфатов (по P) 3 – 6 мг/л.

Методика расчета аэротенков, применяемая в Германии – ATV-DVWK-A 131E,  предназначенная  для проектирования аэротенков  и вторичных отстойников с удалением азота и фосфора. Методика применима для расчёта сооружений по очистке хозяйственно бытовых и близких к ним по составу стоков со средним соотношением БПК5/ХПК = 0,5. Во вводной части методики имеется дополнительное предупреждение о возможности увеличения содержания трудно биоокисляемого и инертного  ХПК при сбросе промышленных и высококонцентрированных стоков.

В основе методики лежит определение необходимого возраста ила.  Наибольшее внимание уделяется аэробному возрасту ила, необходимому для роста нитрификаторов. При этом для определения возраста ила минимальная рекомендуемая температура 12  0С. Это соответствует принятой в Германии схеме с совместным отведением городских и ливневых стоков на очистные сооружения. При расчете аэробного возраста ила принимается концентрация азота аммонийного в очищенной воде равной 1 мг/л. Так же принимается, что диктующим по времени обработки является нитрификация, окисление органических веществ происходит быстрее, чем окисление азота. Поэтому в расчётной формуле отсутствует член уравнения Моно, описывающий зависимость скорости роста от концентрации аммонийного азота.  Величина возраста ила, равная 3,4  (таблица №2, колонка «методика ATV131», в строке «аэробный возраст ила»), трактуется как «минимальная величина возраста ила» при температуре 15 0С, необходимая для роста нитрификаторов. Для обеспечения устойчивой нитрификации вводится инженерный фактор SF. Величина этого фактора увязана с производительностью сооружений и в стандарте принимается в диапазоне 1,45 – 1,8. Так же допускается корректировать величину SF по результатам изучения реальных колебаний нагрузки. Уменьшение  SF с увеличением производительности станции отражает как меньшие колебания нагрузки, так и в определённой степени изменение гидродинамики  аэротенков. Для крупных станций конструктивно обычно  применяются более длинные сооружения с большим количеством коридоров, т.е. гидродинамика сооружений стремится к вытеснителю.

Для определения общего объема аэротенков в условиях удаления азота и фосфора к объему аэробной зоны добавляется объем денитрификатора и анаэробной зоны.

Объем денитрификатора рассчитывается по отношению удаляемого нитратного азота и поступающего БПК5  - . Количество удаляемого азота нитратов  рассчитывается по полному балансу азота:  общий азот на входе  минус азот нитратов на выходе минус азот аммонийный на выходе минус азот органический на выходе минус азот, включенный в биомассу.

В отечественной практике провести данный расчёт достаточно сложно, так как на большинстве сооружений не определяется общий азот, а так же  органический азот на выходе.  Для типичной городской сточной воды можно рекомендовать величину общего азота 1,3 – 1,4 от концентрации азота аммонийного, азот органический на выходе и азот, включённый в биомассу в соответствии с ATV – 2 мг/л и 0,04 – 0,05 мгN/мг БПК5 поступающего.

Для упрощения расчетов на рис.2 представлены графики значения /в зависимости от величины БПК5, поступающего на аэротенки при концентрациях азота аммонийного на входе в аэротенки 22, 25 и 27 мг/л и очистки по азоту нитратов до 8 мг/л и азоту аммонийному менее 0,4 мг/л.

Рисунок  2. Зависимость SNO3,D/CBOD от БПК5 , мг/л, поступающего в аэротенк.Рисунок 2. Зависимость SNO3,D/CBOD от БПК5 , мг/л, поступающего в аэротенк.

Анализ формулы для определения соотношения объемов аноксиднойVD и аэробной зоныVA можно провести следующим образом:

 

Следовательно, соотношение объема аноксидной и аэробной зоны определяется балансом кислорода, возвращаемого при денитрификации и потребляемого в этом процессе на окисление БПК. При этом считается, что в условиях  денитрификации скорость процесса составляет  75% от аэробных условий  и вводится поправка, определяющая потребление кислорода на 1 мг окисляемого БПК5 Величина этой поправки зависит от возраста ила tSSи температуры Ft. При этом  строго оговаривается, что данная величина справедлива, только если соотношение ХПК/БПК5≤ 2,2. При более высоких значениях рекомендуется определять поправку с использованием респирометрического эксперимента [15].

Величину соотношения зоны денитрификации и аэробной зоны для пред включённых денитрификаторов и аналогичных процессов  можно определять по таблице 3 в методике ATV [2, стр.25], предложенной в ATV основанной на эмпирических данных, однако эта величина будет характерна для температуры 10 – 12 0С и если для денитрификации будет использоваться только часть легко окисляемого БПК. Процессы периодической и одновременной нитри-денитрификации рекомендуется применять при высоких соотношениях БПК и денитрифицируемого азота с увеличением объема денитрификации около 50%. При этом значение соотношения VD/VAболее 0,5 не рекомендуется.

В отечественной практике при низко концентрированных водах при реализации схемы нитри-денитрификации на Люберецкой станции данное соотношение принималось 0,6 – 0,7 с успешными результатами [14].  Соотношение объемов денитрификатора и нитрификатора для температур 150С и 200С и возрасте ила 15 суток, рассчитанное по формуле, рекомендуемой ATV, представлено на рис. 3, для сравнения представлена кривая для температур 10 – 12 0С в соответствии с таблицей 3 в методике ATV[2, стр.25].

Рисунок  3. Выбор соотношения объемов VD/VА.Рисунок 3. Выбор соотношения объемов VD/VА.

Разница в расчётных величинах,  полученных с использованием формулы на основе баланса кислорода, и рекомендаций с использованием эмпирических данных при высоких значениях отношениях БПК к денитрифицируемому азоту объясняется более высокими скоростями окисления при использовании легко окисляемого БПК. Чем большая часть БПК используется для удаления азота, тем более кривая с использованием эмпирических данных по таблице приближается к расчетным величинам с использованием баланса кислорода.  Таким образом, в условиях средних и слабо концентрированных стоков величину соотношения зон денитрификации и нитрификации в схемах с удалением как азота, так и фосфора при расчётах поATVможно рекомендовать в пределах 0,3 – 0,6.

Для удаления фосфора время пребывания в анаэробной зоне с учетом рецикла принимается от 0,5 до 0,75 часа. Это время соответствует наиболее часто встречающемуся времени потребления ЛЖК и активному выделению фосфора  в условиях контактных экспериментов. При этом биологическое удаление фосфора рекомендуется сочетать с физико-химическим осаждением. Так же в условиях низких зимних температур рекомендуется использовать анаэробную зону для денитрификации, а большую часть фосфора удалять с применением реагента.

В пересчете на поступающий расход с учетом рекомендуемого рецикла ила 75- 100% время пребывания в анаэробной зоне составит 0,9 -1,5 часа.

Количество фосфора, удаляемого биологички, рекомендуется принимать 0,01 – 0,15  БПК5 от поступающего на аэротенки, дополнительно учитывается 0,01 мг фосфора на 1 мг БПК5 потребляемого на рост микроорганизмов. Таким образом, в целом биологически удаляется 0,02 – 0,025 мг фосфора на 1 мг поступающего БПК5.

Общий возраст ила рассчитывается с учетом объема денитрификатора и анаэробной зоны.

Прирост ила в расчетах по ATVскладывается из прироста ила, происходящем при удалении соединений углерода  и прироста за счет биологического удаления и осаждения фосфора.

Считается, что при биологическом удалении фосфора на 1 мг биологически удалённого фосфора образуется 3 мг взвешенных веществ, при удалении фосфора с использованием железа 6,8 мг взвешенных веществ на 1 мг удалённого фосфора и при использовании алюминия 5,3 мг взвешенных веществ на 1 мг удалённого фосфора.

Прирост ила при удалении углерода определяется через общую массу БПК5 кг/день и складывается из прироста ила за счет окисления органических веществ и взвешенных веществ, находившихся в воде.  При этом учитывается, что взвешенные вещества гидролизуются и окисляются, поэтому в формуле вычисления прироста присутствует возраст ила и температура. При увеличении возраста ила и температуры гидролиз и окисление взвешенных веществ проходят глубже и прирост ила сокращается.

Представленная эмпирическая формула будет адекватно описывать прирост ила, если основная часть окисляемых органических соединений хорошо отражается через величину БПК5. В случае наличия промстоков с трудно окисляемым ХПК, которое не отражается величиной БПК5, но окисляется в аэротенках, прирост ила, рассчитанный по данным рекомендациям, может быть занижен. В этом случае прирост может быть более точно рассчитан по приложениям 1 (appendix 1) и 3 (appendix 3) в методике ATV [2] с использованием фракционированного ХПК по алгоритму, близкому к математическим моделям.

Для вычисления объема аэротенка через возраст ила и массу ила в аэротенке диапазон рекомендуемых доз ила составляет 3 – 4 г/л.

Совмещение методов расчета через возраст ила и кинетического метода используется в китайском стандарте  HJ576-2010 в случае неблагоприятного соотношения азота к углероду – БПК5/общий азот  ≤4. При этом рекомендуются схемы процесса на основе UCT.  Расчет рекомендуется для широкого диапазона температур, но минимальную температуру следует принимать 15°С при общесплавной системе, что объясняется более высокими температурами в основной и южной части Китая.

Аэробный возраст ила рассчитывается, исходя из скорости роста нитрификаторов. Величина μmaxпринимается 0,47 сутки, что практически аналогично  методике ATV, но при этом расчет можно вести для выбранной концентрации аммонийного азота в очищенной воде, т.е. скорость роста нитрифицирующих микроорганизмов выражена через уравнение Моно.  Несмотря на коррекцию скорости роста нитрификаторов для обеспечения устойчивости процесса так же водится инженерный фактор F, причем диапазон значений от 1,5 до 3. Такой широкий диапазон фактора запаса объясняется возможным влиянием промстоков при высоких отношениях ХПК к БПК5.  Если допускается диапазон значений   БПК5/ХПК ≥ 0,3, то максимально  ХПК/БПК5 = 3,3, в то время как при расчётах по ATV основные зависимости справедливы при ХПК/БПК5 менее 2,2.

Таким образом, проектировщик должен в зависимости от наличия промстоков, коэффициента неравномерности, конструкции сооружения изменять коэффициент запаса практически в 2 раза.

Объем денитрификатора рассчитывается по скорости денитрификации и дозе ила кинетическим методом.  При этом в качестве  денитрифицируемого азота принимается разница между общим азотом на входе и на выходе из аэротенка и азота, включённого в биомассу, что аналогично методике ATV.  Величина азота, включённого в биомассу, принимается как 12% прироста ила по беззольному веществу. Это близко к диапазону, получаемому с использованием математических моделей. При содержании азота 6 – 7% от ХПК биомассы, удельного ХПК беззольной части 1,46 – 1,65  при настройке модели можно получить утилизируемый азот  от  8,8% до 11,55% азота, включённого в биомассу от прироста ила по беззольному веществу.

Прирост  по беззольному веществу (БЗВ) рассчитывается по формуле:

 

где y = (1 – S) – содержание беззольной части ила; Yt – кажущийся прирост ила  (рекомендуется 0,45 мг СВ/мг БПК5); Q – расход стоков м3/сутки; (S0 – Se) – разница в БПК5 на входе и выходе из аэротенка.

Скорость денитрификации рекомендуется принимать 0,031 кг N-NO3/кг БЗВ сутки, коэффициент температурной поправки 1,08.

Зависимость времени денитрификации (по основному расходу) от концентрации аммонийного азота, поступающего на аэротенк, представлено на рис.4, рассчитанного по HJ576-2010. Кривые приведены для поступающих на аэротенк значениях БПК5 - 130 и 160 мг/л концентрации общего азота в очищенной воде 10 мг/л и температуры 15 0С.

Рисунок 4. Зависимость времени денитрификации от концентрации аммонийного азота.Рисунок 4. Зависимость времени денитрификации от концентрации аммонийного азота.

Как видно из рис. 4, при неблагоприятных соотношениях азота аммонийного к БПК китайский стандарт рекомендует  большие времена пребывания в денитрификаторе. Учитывая рекомендуемое время пребывания в аэробных условиях 8 – 12  часов, отношение VD/VAдля неблагоприятных условия составляет от 0,375 до 0,85, что хорошо совпадает с рекомендуемыми ранее для России до 0,6 – 0,7. Так же при выборе объема зоны денитрификатора следует учитывать, что при применении процессов на основе UCT часть коллоидных и взвешенных органических веществ гидролизуется в анаэробной зоне, но не превращается в ЛЖК потребляемые фосфат аккумуляторами, поэтому количество легко окисляемой органики для процесса денитрификации изменяется по отношению к исходной сточной воде.

Величину прироста  ила при упрощенном расчёте для его обработки  рекомендуется определять исходя из прироста ила в результате окисления БПК   -  и прироста в результате накопления взвешенных веществ, задержанных в аэротенке. Этот подход близок к использованному в СНиП, однако в СНиП не учитывается возраст ила. Величина прироста по БПК, при расчете по китайскому стандарту, определяется величиной кажущегося прироста Yt =0,68 мг СВ/мгБПК5 и его снижением за счет эндогенного окисления выраженного через коэффициент отмирания   = 0,05 мг/мг сут.

В целом эта формула для времени пребывания в аэротенках, характерных для удаления азота и фосфора, дает коэффициент прироста 0,67 – 0,66 мг СВ ила на 1 мг БПК5. Для взвешенных веществ принимается, что 50% взвешенных веществ переходят в ил. В сравнении со СНиП коэффициент прироста по БПК5 составляет 0,35 – 0,45 мг/мг (в зависимости от соотношения БПК5 к БПКполн), а коэффициент прироста по взвеси 0,8 мг/мг. В ATV прирост так же зависит от соотношения взвешенных веществ и БПК, поэтому интересно сравнить эти три варианта расчета для сопоставимых условий.

На рис. 5 представлено сравнение удельного прироста ила, вычисленного для времени пребывания в аэротанке 16 часов (для HJ576-2010)  и возрасте ила 15 суткам (для ATV).

Как видно из графика рис.5. кривые для стандарта HJ576-2010 и рекомендаций  ATV идут практически параллельно, но китайский стандарт систематически завышает прирост ила относительно рекомендаций ATV. Кривая СНиП при низких отношениях взвешенные вещества к БПК лежит между  величинами, рекомендуемыми по китайскому стандарту и рекомендациями ATV. С увеличением концентрации взвешенных веществ прирост по СНиП резко возрастает, так как их окисление при высоких возрастах не учитывается.

Рисунок 5. Зависимость удельного прироста от соотношения взвешенных веществ и БПК5.Рисунок 5. Зависимость удельного прироста от соотношения взвешенных веществ и БПК5.

В формуле по стандарту HJ576-2010 самоокисление ила учитывается выражением , где объем аэротенка и  - доза ила. Такая запись справедлива для реактора смесителя без рециркуляции. Для оценки самоокисления при расчете прироста по БПК на наш взгляд наиболее корректно использовать уравнение системы Лоуренса-Мак Карти основанное на ферментативной системе Моно и возрасте ила [10].

 

, где , где  – удельный прирост ила, мг/м3.

Тогда , где  – средний возраст ила, сутки.

Удельный прирост  ила в мг ила/мг БПК5 равен , где  коэффициент прироста биомассы Y=0,6÷0,67; коэффициент отмирания b=0,03÷0,07.

Константы, применяемые в этой системе близки к использованным в стандарте HJ576-2010, но  кажущийся коэффициент прироста корректируется с возрастом ила в значительно большей степени (рис.6).

Рисунок 6. Зависимость удельного прироста по БПК от возраста ила в системе Лоуренса - Мак Карти.Рисунок 6. Зависимость удельного прироста по БПК от возраста ила в системе Лоуренса - Мак Карти.

В этом случае коэффициент прироста ила при возрасте 15 суток составит 0,38 мг СВ/мг БПК5.  Если использовать этот коэффициент в определении значения прироста по формуле HJ576-2010,то значения удельного прироста будут практически совпадать с расчетом по ATV–линия HJ576-2010 кор. на рис. 5.

Можно предполагать в связи с существенным завышением прироста, рассчитываемого по формулам, представленным в таблице №1 для стандарта  HJ576-2010,  не используется для расчета объема реакторов нитрификации по возрасту ила. В этом случае используется формула:        

 

Прирост ила определяется только удаленным БПК и кажущимся коэффициентом прироста Yt, принимаемым 0,45 мг СВ/мг БПК5. Такая величина прироста значительно ниже удельного прироста с учетом взвешенных веществ, но недоучет прироста в стандарте HJ576-2010 компенсируется дополнительным увеличением расчетного возраста ила.

Объем зоны для удаления фосфора при соотношениях БПК5/общий азот  ≤4 рекомендуется принимать в диапазоне 1 – 2 часа по основному расходу. Это близко к рекомендуемому в ATV 0,9 – 1,5 часа, однако при времени 2 часа уже приближается к ориентировочным расчетам по методике «Домкопстрой» - 0,21 объема аэротенка.

При математическом моделировании скорость роста нитрификаторов описывается многочленным уравнением Моно-Коантуа.  При этом учитываются:

  • Концентрация азота в  биореакторе
  • Концентрация кислорода в биореакторе
  • Концентрация фосфора фосфатов как элемента необходимого для построения клетки
  • Щёлочность.
  • Температура – в модели вводился сложная температурная поправка, учитывающая, что оптимальная температура для роста нитрификаторов составляет 37 0С. Поэтому если температура более 37 0С, то используется свой  температурный коэффициент. Если температура менее 37 0С, то скорость реакции приводится к 20 0С и далее используется температурный коэффициент θ1=1,071 для коррекции скорости нитрификации.

Таким образом, в расчетах по модели хорошо отражаются условия проведения нитрификации при различной глубине процесса, нитрификации в серии последовательных реакторов, в периодическом режиме, одновременной нитри-денитрификации, нитрификации в условиях глубокого удаления фосфора.

При этом, в отличие от других методик, основанных на расчете скорости роста  не используется фактор запаса. Вместо этого при настройке модели возможно изменять величину–максимальную скорость роста нитрификаторов. Величинав модели выше, чем в ранее представленных методиках, так как относится не к биомассе нитрифицирующего ила в целом, а к массе активных нитрификаторов, выраженных по ХПК. Изменение величины  при настройке модели проводится, исходя из скорости нитрификации в реально существующих условиях при моделировании существующего режима работы станции и на основе респирометрических экспериментов по определению скорости нитрификации илом существующей станции [15]. В результате настройки модели по скорости нитрификации отражается влияние  качества стока конкретной станции на скорость нитрификации. В первую очередь, такая настройка актуальна при поступлении на очистные сооружения промстоков со значительным влиянием на качество воды. Поскольку в модели учитываются реально существующие кислородные условия, неравномерность поступления стока по расходу и концентрациям, в том числе при неравномерном поступлении в течение суток промстоков, и гидродинамический режим аэротенков, то коррекция величины µА отражает только влияние качества воды на рост нитрификаторов. В таблице №1 представлены данные о коррекции скорости нитрификации, полученные в результате настройки моделей с учетом исследования процесса нитрификации на станциях и респирометрических экспериментов для ряда очистных сооружений, где в силу поступления промстоков наблюдались периодические превышения  концентрации азота аммонийного в очищенной воде.

Таблица №1. Сравнительные характеристики стоков различных городов.

Город размещения очистных сооружений

Влияние

промстоков

Коэффициент коррекции/

Фактор запаса

Причины нарушения процесса нитрификации

г. Казань

Влияние промстоков химических и других производств.

0,75 / 1,33

Влияние промстоков и неуправляемый кислородный режим.

г. Набережные Челны

Влияние СОЖ

0,9 / 1,11

Влияние промстоков на рост нитрификаторов и нарушение кислородного режима при поступлении СОЖ.

г. Кирово-Чепецк

Влияние промстоков химического производства.

0,94 / 1,064

Влияние промстоков на рост нитрификаторов и неуправляемый кислородный режим

г. Киров

Влияние стока биохимзавода с высокимбиоокисляемым ХПК.

1

Влияние промстока на рост нитрификаторов отсутствует, но при неуправляемом кислородном режиме нитрификация нарушается вследствие падения концентраций кислорода при поступлении промстоков.

Представленный пример показывает как при настройке модели по данным, полученным при анализе работы  сооружений и респирометрическим экспериментам, можно определить влияние промстока и режима работы сооружений на ход процесса нитрификации. При этом снимается необходимость ограничения величины соотношения ХПК/БПК и введения дополнительных факторов запаса на неравномерность поступления,  кислородный и гидродинамический режим сооружении и т.п.

Расчет объема денитрификатора при моделировании проводится совместно с выбором коэффициента рециркуляции в денитификатор и настройкой системы автоматики управления рециклом. При этом скорость денитрификации определяется концентрацией активных гетеротрофов и денитрифицирующих фосфат аккумуляторов, скоростью окисления растворенных органических веществ и их концентрацией, а так же скоростью гидролиза нерастворенных органических веществ и их концентрацией.  В модели принято, что взвешенные вещества, включая отмершую биомассу сначала гидролизуются до растворенных со скоростью гидролиза пропорциональной концентрации взвешенных веществ и  ила, а затем окисляются со скоростью в соответствии с многочленным уравнением Моно и  концентрацией активных микроорганизмов.  Точность расчетов практически всегда обеспечивается за счёт введения в настройку модели фракций биоокисляемого растворенного и нерастворённого ХПК и соотношения БПК5, БПКполн и ХПК, позволяющих учитывать насколько легко проходит окисления отдельных фракций ХПК. В отдельных случаях при нетипичной сложной сточной воде скорости гидролиза и окисления так же могут корректироваться при настройке модели с учетом  исследования процессов очистки, происходящих на действующей станции.

Управление рециклом в зону денитрификации осуществляется так, чтобы в конце сооружения концентрация азота нитратов составляла  1– 2  мг/л. Если при выбранном в ходе предварительных расчетах, в объеме денитрификатора не достигается необходимая концентрация азота нитратов на выходе аэротенка, то объем денитрификатора увеличивается, если концентрация нитратов в выходе слишком мала – уменьшается. Таким образом, в ходе моделирования оптимизируется объем зоны денитрификации,  значение рецикла денитрификации и диапазон управления рециклом.

Прирост ила при моделировании складывается из прироста биомассы всех биохимических типов микроорганизмов, рассматриваемых в модели. В случае процессов совместного удаления азота и фосфора  рассматриваются гетеротрофы, нитрификаторы и фосфат аккумуляторы.  Кроме биомассы живых микроорганизмов в формировании прироста так же участвуют биоокисляемые взвешенные вещества, бионеокисляемые взвешенные вещества, отмершая биомасса, бионеокисляемая часть отмершей биомассы и взвешенные вещества, полученные при использовании реагентов для удаления фосфора.

Для понимания взаимосвязи  прироста ила, рассматриваемых в модели процессов и величин, формирующих прирост, рассмотрим формирование прироста гетеротрофной биомассы в условиях аэробного окисления органических веществ, находящихся в сточной  воде -  рис.7. 

Рис.7. Процесс формирования прироста активного ила в аэробных условиях.Рис.7. Процесс формирования прироста активного ила в аэробных условиях.

Все поступающие вещества изначально делятся на растворенные и взвешенные. И те и другие в свою очередь делятся на биоокисляемые и бионеокисляемые [11]. Бионеокисляемые растворенные вещества Siне участвуют в формировании прироста и поэтому в схеме не рассматриваются.

Растворенные биоокисляемые вещества Ss непосредственно окисляются гетеротрофами с образованием прироста микроорганизмов. Кинетика роста и окисления описывается многочленным уравнением Моно-Коантуа по субстрату, кислороду и азоту нитратов в качестве акцептора электронов при окислении, фосфору фосфатов и азоту аммония как необходимому материалу для процессов построения клетки. 

Часть биомассы живых микроорганизмов непосредственно переходит в прирост ила, а часть отмирает в соответствии с коэффициентом отмирания и возрастом ила и образует отмершую биомассу.

Часть отмершей биомассы переходит в прирост ила, а ее другая часть в соответствии со скоростью гидролиза и возрастом ила гидролизуется с образованием растворенного биоокисляемого субстрата и бионеокисляемой части биомассы. Бионеокислемая часть биомассы, образовавшаяся в ходе гидролиза, переходит в прирост.

Взвешенные биоокисляемые вещества Xsгидролизуются в соответствии со скоростью гидролиза и возрастом ила. Гидролизовавшаяся часть биоокисляемых взвешенных веществ переходит в растворенный биоокисляемый субстрат, а оставшаяся часть – в прирост ила.

Бионеокисляемые взвешенные вещества Si непосредственно переходят в прирост ила.

Поскольку субстраты выражены в ХПК, то нет необходимости накладывать при расчетах ограничения по соотношению ХПК/БПК и расчет прироста идет наиболее точным из возможных в настоящий момент способов при любом влиянии промстоков. При этом, безусловно, следует отметить важность предварительного определения фракций ХПК для конкретного объекта, с учетом поступления промстоков и  релевантности расчётного диапазона значений ХПК.

Выбор объема анаэробной зоны и схемы процесса при удалении фосфора основан на вариантном проектировании с использованием модели.При этом следует учитывать, что при существующих требованиях к концентрации фосфора в очищенной воде следует достигать максимального биологического удаления фосфора и стабильности процесса, что приведет в дальнейшем к экономии реагентов при дополнительном физико-химическом удалении.

Поскольку рост микроорганизмов фосфат аккумуляторов и эффективность биологического удаления фосфора зависят от количества накопленного в условиях анаэробной зоны внутриклеточного субстрата, а его количество прямо пропорционально выделению фосфора в анаэробной зоне – размер анаэробной зоны следует увеличивать до тех пор пока выделение фосфора будет увеличиваться. 

Так как модель учитывает процессы гидролиза коллоидных и взвешенных веществ и последующего ацидогенеза, то настройку объема анаэробной зоны можно вести непосредственно  по концентрации фосфатов после нее.

При выборе конфигурации процесса, с учетом конструктивных особенностей аэротенка, следует также выбирать тот процесс, который позволяет получить наибольшую концентрацию выделенных в анаэробной зоне фосфатов  при равном объеме анаэробной зоны.

Так же не следует полагать, что потреблённая в анаэробной зоне органика не будет в дальнейшем использоваться при денитрификации.  При попадании в аноксидные условия запасенный внутриклеточный субстрат может использоваться для денитрификации денитрифицирующими фосфат аккумуляторами, количество которых в биоценозе возрастает пропорционально количеству субстрата, используемому ими при денитрификации.

Для расчета таких процессов следует использовать модели, в которых присутствует моделирование роста денитрифицирующих фосфат аккумуляторов (таблица №2 и таблица №3). Наиболее известным и применяемым вариантом таких моделей является ASM2d.

 

Таблица №2. Описание методик TWW Treatment Waste Water ООО «Домкопстрой», ATV 131,  Стандарт H576-2010 Китай, GPS-X.

Параметр МетодикаTreatment Waste Water (TWW)ООО «Домкопстрой» ATV 131 Стандарт H576-2010 Китай GPS-X*
Аэробный возраст ила 7,5 сутокТемпература15°СКонцентрация азота в очищенной воде  N-NH4 ≤ 0,4 мг/л 6,6 – 8,2  суток.Температура12 ºС.Концентрация азота в очищенной воде  N-NH4 ≤ 1 мг/л.Tss,aerob,dim =SF*3,4*1,103(15-T)μmax = 0,469 сут . 6,7 – 13,4  суток.Температура15 °С.Концентрация азота в очищенной воде  N-NH4 ≤ 1 мг/л F =1,5-3, KN=1, e 0.098=1,102    4,95  сутокТемпература20°С (6,95 суток  с учетом температурной поправки для 15°С)Концентрация азота в очищенной воде  N-NH4 ≤ 1 мг/л  
Нагрузка на ил 0,1 – 0,14 г БПК5/г СВв сутки Используется как дополнительный параметр 0,1-0,3 г БПК5/гСВв сутки Не используется
Прирост ила W×aср/Өtot     Баланс масс взвешенных веществ и ила
Объем анаэробной зоны Өan=3 сут или 0,21 объёма аэротенка 0,5 – 0,75 часа с учетом рецикла. 0,17 объема аэротенка Уточняется по увеличению концентрации фосфатов.
Объем зоны денитрификации Өan=4сутVd/Vat  =0,53 Vd/Vat  или таблично 0,2 -0,5  0,17 объема аэротенка Vd/Vat =0,25или Vn  Уточняется по концентрации нитратов
Общий возраст ила 12 -16 суток Tss,dim11,4 – 16 суток  13,4 – 20 суток. Уточняется по концентрации азота аммонийного и фосфатов. Оптимальный диапазон 12 -16 суток.
Рекомендуемая доза ила 3,5 г/л 3 – 4 г/л 3,5 г/л Уточняется по выносу взвешенных веществ .
Рекомендуемый коэффициент рециркуляции из вторичного отстойника 0,75 – 1,2 0,75 – 1 1 Уточняется по уровню стояния ила с возможностью управления.
Иловый индекс 150 100 - 180 Не используется Настраивается по данным эксплуатации с поправкой на качество флокуляции
Нагрузка на зеркало отстойника 1,5 м32 час по максимальному  расходу в сутки максимум. Менее 1,6  м32 час по максимальному расходу  в сутки максимум. 1,0 м32 час по среднесуточному расходу в сутки максимум. Настраивается в зависимости от илового индекса и концентрации взвешенных веществ на выходе.
Общий коэффициент  рециркуляции в денитрификатор Эд=1 – (1/(1+RC)   2 Уточняется по концентрации азота нитратов в конце денитрификатора с моделированием управления.

 

Таблица №3. Основные свойства и применение методик TWW Treatment Waste Water ООО «Домкопстрой», ATV 131,  Стандарт H576-2010 Китай, GPS-X.

Методика расчета Назначение Ограничения к применению Учет гидравлического режима сооружений Расчёт процессов с периодической и одновременной нитри-денитрификацией Учет работы системы управления Примечания
№1Методика TWW Treatment Waste Water ООО «Домкопстрой» Расчеты на стадии предпроектных проработок, предварительные расчеты перед математическим моделированием ХПК/БПК5=1,6 – 2,5 нет нет нет Простой метод расчета основанный на использовании графиков. Дает хорошую сходимость при низко концентрированных стоках
 №2ATV 131 Проектирование сооружений ХПК/БПК5≤ 2,2N-NH4 в очищенной воде ≤ 1 мг/лПри более высоких соотношенияхХПК/БПК5 рекомендуется расчет прироста и расходавоздуха через фракциони-рованное ХПК нет да Есть рекомендации по управлению рециклами. Достаточно сложный весьма подробный расчет. Обязательно перед расчетом проверять соотношение ХПК/БПК5 и влияние промстоков на нитрификацию
№3Стандарт H576-2010 Китай Проектирование сооружений ХПК/БПК5≤ 3,3 Есть требования по приближению к аэротенку-вытеснителю нет нет Расчет разделен для стоков с благоприятным и неблагоприятным соотношением  азот к БПК.Расчет значительно усложняется при неблагоприятном соотношении азот  к БПК.Требует опыта при назначении коэффициента запаса в расчете нитрификации.
№4GPS-X Анализ работы существующих и проектирование сооружений. нет Полный учет гидродинамики сооружений Расчет процессов, включая оптимизацию периодичности аэрации и концентрации кислорода. Совместный расчет с работой виртуальной системы автоматики Наиболее актуальна для крупных и средних станций, особенно при влиянии промстоков.Требует грамотного обследования станции и постановки дополнительных анализов.

ВЫВОДЫ

 

Данные таблиц, показывают, что вне зависимости от принятой методики расчета можно рекомендовать основные контрольные величины для проверки проектирования аэротенков с биологическим удалением азота и фосфора, которые имеют близкие значения во всех представленных методиках расчета.

Аэробный возраст ила при расчёте нитрификации следует принимать в диапазоне 6 – 8 суток.  Большие значения возраста ила следует использовать при глубокой нитрификации до требуемых концентраций азота аммонийного 0,4 мг/л

Нагрузку на активный ил по БПК5 следует принимать в диапазоне 0,1 – 0,2 г БПК5/г СВв сутки. Меньшие значения нагрузки относятся к глубокой нитрификации, большие значения нагрузки к нитрификации до концентрации азота аммонийного 1 мг/л.

Общий возраст ила – 12–16 суток, большие значения возраста соответствуют более глубокой нитрификации.

Соотношение объемов аэробной зоны и зоны денитрификации в диапазоне 0,35 – 0,7. Наименьшее значение 0,35действительно для соотношения БПК5/N-NH4≥4.А наибольшее значение 0,7 действительно для  БПК5/N-NH4 в диапазоне 3,3 – 3,5.

Объем анаэробной зоны в диапазоне 0,17 – 0,21 объема аэротенка, при этом время пребывания в анаэробной зоне не менее 1,5 часа по поступающему расходу.

Дозу ила в аэротенках с удалением азота и фосфора с учетом установки современного оборудования и автоматизации рекомендуется принимать 3,5 г/л (при расчетном выносе после вторичных отстойников 20 мг/л доза ила может быть повышена до 4 г/л).

Нагрузку на вторичные отстойники  принимается 1,5 м32 в час.

Коэффициент рециркуляции из вторичного отстойника – в диапазоне 0,75 – 1,2.

Коэффициент рециркуляции в денитификатор рассчитывается по формуле через общий коэффициент рециркуляции, из эконмических соображений не рекомендуется более  2.

При соотношениях общего азота к БПК5≥4 конфигурация процесса совместного удаления азота и фосфора может основываться на процессе А2/О и его модификациях, при соотношениях меньше 4 рекомендуются процессы на основе UCT.

Коэффициент рециркуляции ила в анаэробную зону в процессе UCT рекомендуется100%.

Анализ методик расчёта - показывает, что методики расчета №1 и №3 могут быть использованы  на стадии предпроектных проработок с учетом ограничений, принятых при их разработке.  С использованием этих методик можно достаточно эффективно оценивать необходимый объем сооружений,  разрабатывать направления реконструкции станции и планировать объемы дополнительно строительства.

При проектировании следует использовать более углубленные методы расчета. При этом расчет объема сооружений нитрификации обязательно следует вести с учетом необходимого возраста ила.

Методика №2ATV 131 является одной из наиболее проработанных и обоснованных методов расчета. При ее использовании следует учитывать:

– возраст ила устанавливается при условии, что концентрация азота аммонийного в очищенной воде будет составлять 1 мг/л;

– при расчёте гидродинамика сооружений отражается косвенным образом, однако для больших производительностей конфигурация аэротенка вытеснителя предпочтительнее;

– расчёты справедливы при ограниченном влиянии промстоков – соотношение ХПК/БПК5≤ 2,2. При больших соотношениях для расчета прироста ила и расхода воздуха следует использовать значения фракционированного ХПК и респирометрических экспериментов;

– коэффициент запаса при расчете аэробного возраста ила не учитывает ингибирования нитрификации при поступлении промстоков. При наличии выраженного влияния промстоков следует дополнительно увеличивать коэффициент запаса аналогично стандарту H576-2010 в 1,2 – 1,3 раза или определять влияние ингибирования экспериментально;

– расчет соотношения объёмов зоны денитрификации к аэробной зоне предпочтительнее проводить по формуле баланса кислорода, а не по таблице.

Применение математического моделирования наиболее актуально при проектировании крупных и средних станций, особенно при влиянии промышленных стоков. Применение математического моделирования позволяет наиболее полно отражать влияние промстоков, гидродинамики и конфигурации процесса, работы системы автоматики, наиболее точно вычислять значение прироста ила, необходимого аэробного и общего возраста ила и объемы зон сооружений. При этом самому моделированию должно предшествовать обследование станции с постановкой дополнительных анализов и респирометрических экспериментов.

Использованная литература:

  1. Свод правил СП 32.13330.2012. Канализация. Наружные сети и сооружения/ Актуализированная редакция СНиП 2.04.03-85. М. - 2012. - С. 1-92.
  2. Standard ATV-DVWK-A 131E, Dimensions of Single-Stage Activated Sludge Plants. -2000. -57p.
  3. GPS-X 5.0 Technical Reference. Copyright 1992-2006 Hydromantis,Inc.
  4. А.Н. Эпов, В.И. Баженов. Расчет аэротенков с удалением биогенных элементов/ Сборник  докладов конгресса «Вода: экология и технология». М.,  Экватэк,  - 2008.
  5. Мешенгисер  Ю.М., Есин М.А., Смирнов А.В. Энергосберегающий  подход к реализации технологии удаления биогенных элементов на сооружениях очистки воды/ Сборник  материалов X международной  научно производственной конференции// Решение проблем экологической безопасности  в водохозяйственной  отрасли. Новосибирск 1-2 октября. -  2014.
  6. Строительные нормы и правила СНиП 2.04.03-85. Канализация. Наружные сети и сооружения. М. - 1986.
  7. Строительные нормы и правила СНиП II-32-74. . Канализация. Наружные сети и сооружения. М. - 1975.
    1. К.М. Морозова. Принципы расчета систем биологической очистки сточных вод/ Журнал ВСТ. - 2009. - 1.  - С. 26-31.
    2. Вавилин В.А., Васильев В.Б. Математическое моделирование процессов биологической очистки сточных вод активным илом / Наука. – 1979.
    3. Эпов А.Н., Николаев В.Н. Интенсификация глубокой очистки сточных вод в аэротенках путем оптимизации возраста ила/ Обзорная информация. ИЭЖКХ. -  1989.
    4. М. Хенце. Очистка сточных вод. Биологические и химические процессы/ М., Мир. - 2004.
    5. Эпов А.Н. Канунникова М.А. Разработка типовых решений по автоматизации процессов биологической очистки сточных вод с совместным удалением азота и фосфора/ Журнал  НДТ. - 2014. - №3.
    6. Technical Specifications for Anaerobic-Anoxic-Oxic Activated Sludge Process HJ 576-2010/ Китайские  национальные Экологические стандарты. -  2010.
    7. А.Н. Эпов, В.А. Загорский, Д.А. Данилович, Ф.А. Дайнеко, Н.А. Белов, C.Е. Березин, В.И. Баженов. Реконструкция аэротенков Люберецкой станции/ ЖКХ. - 2000. - 4. - С. 1-3.
    8. М.А. Канунникова, А.Н. Эпов. Респирометрическое определение кинетических коэффициентов уравнения скорости нитрификации/ Журнал Водоснабжение и Канализация.  - 2009. - 4.

References:

1. Code of rules, SP 32.13330.2012. Kanalizacija. Naruzhnye seti i sooruzhenija [Sewerage. Public utilities], Revised edition of SNiP 2.04.03-85, M, 2012. pp. 1–92 (in Russian).

2. Standard ATV-DVWK-A 131E, Dimensions of Single-Stage Activated Sludge Plants. — 2000. — 57 p. (in English).

3. GPS-X 5.0 Technical Reference. Copyright 1992-2006 Hydromantis, Inc (in English).

4. A. N. Jepov, V .I. Bazhenov. Raschet ajerotenkov s udaleniem biogennyh jelementov [Calculation of aeration tanks with biogenic elements removal], collection of reports of the congress «Water: ecology and technology», M., ECWATECH, 2008 (in Russian).

5. Meshengiser Ju. M., Esin M. A., Smirnov A. V. Jenergosberegajushhij podhod k realizacii tehnologii udalenija biogennyh jelementov na sooruzhenijah ochistki vody [Energy saving approach to the implementation of the technology of biogenic elements removal on water treatment facilities], The collection of materials of the X international scientific-production conference, The problems of ecological security in the water sector, Novosibirsk 1–2 of Ocotber, 2014 (in Russian).

6. Stroitel'nye normy i pravila SNiP 2.04.03-85. Kanalizacija. Naruzhnye seti i sooruzhenija [Building Code (SNiP) 2.04.03-85. Sewerage. Public utilities], M., 1986 (in Russian).

7. Stroitel'nye normy i pravila SNiP II-32–74. Kanalizacija. Naruzhnye seti i sooruzhenija [Building Code( SNiP) II-32-74. Sewerage. Public utilities], M., 1975 (in Russian).

8. K. M. Morozova. Principy rascheta sistem biologicheskoj ochistki stochnyh vod [The principles of calculation of biological wastewater treatment systems], Water Supply and Sanitary Technique, 2009, 1, pp. 26–31 (in Russian).

9. Vavilin V. A., Vasil'ev V. B. Matematicheskoe modelirovanie processov biologicheskoj ochistki stochnyh vod aktivnym ilom [Mathematical modeling of biological wastewater treatment by activated sludge], Nauka, publ., 1979 (in Russian).

10. Jepov A. N., Nikolaev V. N. Intensifikacija glubokoj ochistki stochnyh vod v ajerotenkah putem optimizacii vozrasta ila [Intensification of deep cleaning of wastewater in aeration tanks by optimization of sludge age.], Survey information, Academy of municipal economy named. K. D. Pamfilova, 1989 (in Russian).

11. M. Khentce. Ochistka stochnykh vod. Biologicheskie i khimicheskie protcessy [Wastewater treatment. Biological and chemical processes], M., Mir, 2004 (in Russian).

12. Epov A. N. Kanunnikova M. A. Razrabotka tipovykh reshenii po avtomatizatcii protcessov biologicheskoi ochistki stochnykh vod s sovmestnym udaleniem azota i fosfora [Development of standard solutions for automation of processes of biological wastewater treatment with joint removal of nitrogen and phosphorus.], Best available techniques,journ., 2014, №3 (in Russian).

13. Technical Specifications for Anaerobic-Anoxic-Oxic Activated Sludge Process HJ 576-2010/ Chinese National Environmental standards, 2010 (in English).

14. A. N. Epov, V. A. Zagorskii, D. A. Danilovich, F. A. Daineko, N. A. Belov, C. E. Berezin, V. I. Bazhenov. Rekonstruktciia aerotenkov Liuberetckoi stantcii [Reconstruction of the Lyubertsy aeration station], ZhKKh,journ., 2000, 4, pp. 1–3 (in English).

15. M. A. Kanunnikova, A. N. Epov. Respirometricheskoe opredelenie kineticheskikh koeffitcientov uravneniia skorosti nitrifikatcii [Respirometry determination of kinetic coefficients of the nitrification rate law], Water supply and sanitary techniques, journ., 2009, 4 (in Russian).