Интенсификация работы канализационных очистных сооружений с использованием диспергированных водовоздушных смесей (10.09.2007)
Автор: Андреев Сергей Юрьевич
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. |