Андреев Сергей Юрьевич

ИНТЕНСИФИКАЦИЯ РАБОТЫ КАНАЛИЗАЦИОННЫХ ОЧИСТНЫХ СООРУЖЕНИЙ

С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ДИСПЕРГИРОВАННЫХ ВОДОВОЗДУШНЫХ СМЕСЕЙ

Специальность 05.23.04 – Водоснабжение, канализация, строительные системы охраны

водных ресурсов

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

доктора технических наук

Пенза 2007

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Пензенский государственный университет архитектуры и строительства»

Научный консультант: доктор технических наук, профессор

Гришин Борис Михайлович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Стрелков Александр Кузьмич;

доктор технических наук, профессор

Журба Михаил Григорьевич;

доктор технических наук, профессор

Залётова Нина Анатольевна

Ведущее предприятие: Научно-производственная фирма «Экополимер»

Защита состоится « » ____________ 2007 г. в ________ часов на заседании диссертационного совета ДМ 212.184.02 при ГОУ ВПО «Пензенский государственный университет архитектуры и строительства» по адресу: 440028, г. Пенза, ул. Г. Титова, 28, корпус 1, конференц-зал.

С диссертацией можно ознакомиться в читальном зале библиотеки Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Пензенский государственный университет архитектуры и строительства».

Автореферат разослан « » __________ 2007 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета Т.В. Алексеева

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ. Сброс бытовых и промышленных сточных вод в открытые водоемы является существенным фактором, приводящим к ухудшению их состояния. Масштабы антропогенного воздействия в настоящее время превысили допустимые границы, обусловленные способностью водоемов к самоочищению. Это привело к увеличению в водоисточниках фоновых значений как общего содержания органических веществ, так и отдельных токсичных компонентов. Актуальность проблемы загрязнения поверхностных водоемов сточными водами связана не только с природоохранными и рыбохозяйственными целями, но и с необходимостью преодоления больших трудностей, возникающих в процессе водоподготовки для питьевого и промышленного водоснабжения из загрязненных и эвтрофированных водоемов.

Российские требования к качеству сточных вод, сбрасываемых в водоем, являются одними из наиболее жестких в мире. Так, например, требования к качеству сточных вод, сбрасываемых в открытые водоемы, стран членов ЕС по БПК и взвешенным веществам составляют 15–20 и 20–30 мг/л, а для России соответственно 3–6 и 6–15 мг/л. Жесткие требования, предъявляемые к качеству сточных вод, существуют на фоне ограниченных финансовых возможностей предприятий, имеющих на своем балансе очистные сооружения. Все это обусловливает необходимость применения новых технологических и конструкторских решений в области очистки сточных вод.

Во многих технологических схемах очистки хозяйственно-бытовых и производственных сточных вод, связанных с процессами перемешивания, аэрации и флотации используются гетерогенные динамические системы вода-воздух.

В настоящее время назрела необходимость применения энергосберегающих технологий и аппаратов для получения гетерогенных водовоздушных систем, которые не требуют существенных затрат при реконструкции очистных сооружений и позволяют значительно интенсифицировать процессы механической и биологической очистки сточных вод. Новое технологическое оборудование должно быть простым в изготовлении, встраиваться в существующие типовые решения очистных станций без значительных капитальных и эксплуатационных затрат.

Таким образом, разработка высокоэффективных и экономичных технологий интенсификации работы канализационных очистных сооружений с использованием диспергированных водовоздушных смесей является весьма актуальной проблемой.

Как показали исследования, такие технологии могут быть реализованы с помощью вихревых аппаратов, в которых предусматривается обработка турбулентного потока водовоздушной смеси в неоднородном электрическом поле.

Работа проводилась в соответствии с комплексной Федеральной целевой программой «Экология и природные ресурсы России» (2002–2010 гг.) и «Программой социально-экономического развития Пензенской области на 2002–2010 гг.».

ЦЕЛЬ РАБОТЫ – научное обоснование и разработка энергосберегающих технологий интенсификации работы сооружений очистки производственных и бытовых сточных вод с использованием диспергированых водовоздушных смесей, полученных в вихревых аппаратах.

Для достижения поставленной цели оказалось необходимо решить следующие основные задачи:

теоретическое обоснование эффективности использования диспергированных водовоздушных смесей, полученных при воздействии на них повышенной турбулентности и неоднородного электрического поля в вихревых аппаратах для интенсификации механической и биологической очистки сточных вод;

проведение экспериментальных исследований и анализ работы вихревых аппаратов различных конструкций для получения диспергированных водовоздушных смесей;

проведение экспериментальных исследований технологий интенсификации работы канализационных очистных сооружений с использованием диспергированных водовоздушных смесей, полученных в вихревых аппаратах;

промышленное внедрение новых энергосберегающих технологий интенсификации работы канализационных очистных сооружений с использованием диспергированных водовоздушных смесей;

разработка научно обоснованных методик расчета и рекомендаций по проектированию предлагаемого аппаратурного оформления новых технологий интенсификации работы канализационных очистных сооружений;

расчет технико-экономического обоснования эффективности использования предлагаемых технологий с использованием аппаратов для создания диспергированных водовоздушных смесей.