Интенсификация работы канализационных очистных сооружений с использованием диспергированных водовоздушных смесей - Автореферат

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. 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 технологий интенсификации работы канализационных очистных сооружений с использованием диспергированных водовоздушных смесей, полученных в вихревых аппаратах; ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ работы заключается в создании, апробировании и внедрении в Поволжском регионе технологий и оборудования для получения диспергированных водовоздушных смесей, используемых в целях интенсификации работы канализационных очистных сооружений, отличающихся, экономичностью, простотой изготовления и эксплуатации.Показано, что в ряде случаев при механической и биологической очистке сточных вод воздействие постоянного электрического потенциала на предварительно создаваемую водовоздушную смесь приводит к существенному увеличению эффекта очистки сточных вод. Были изучены два способа создания вращательно-поступательного движения жидкости: 1) закручивание потока за счет тангенциальной подачи жидкости в вихревую камеру через прямоугольную щель; 2) закручивание потока за счет подачи жидкости в камеру входа (соосно устанавливаемую на вихревой камере и имеющую больший диаметр) через тангенциально присоединенный к ней патрубок, имеющий диаметр, равный диаметру вихревой камеры. Величина отношения вакуумметрических давлений в центральной и пристеночной областях в вихревых камерах гидродинамических устройств с щелевым тангенциальным входом () значительно превышает аналогичный показатель вихревых камер гидродинамических устройств с камерой входа () При увеличении осевой скорости voc с 1 до 3 м/с разряжение в осевой области вихревых камер гидродинамических устройств с щелевым входом увеличивается в 2,1-2,4 раза; а в вихревых камерах гидродинамических устройств с камерой входа в 1,1-1,2 раза. Зависимости изменения эффекта очистки сточных вод по БПК5 в модельном отстойнике ЭБПК концентрации органических веществ (БПК5) на выходе из модельного отстойника СБПК от значения средней осевой скорости voc в вихревой камере ВГДУ и от концентрации избыточного активного ила в смеси со сточными водами Сил при средней скорости voc = 0,7 м/с представлены на рис. Обработка опытных данных позволила получить следующую математическую модель, описывающую изменение эффективности снижения БПК5 в процессе первичного отстаивания городских сточных вод после ВГДУ: ; ; , (9) где Эпо - эффект удаления БПК5 в процессе первичного отстаивания сточных вод, прошедших предварительную обработку в ВГДУ, %; Э - эффект удаления БПК5 в процессе первичного отстаивания из сточных вод, не прошедших предварительную обработку, %; Kv - коэффициент, учитывающий влияние средней осевой скорости жидкости в стволе ВГДУ; Кс - коэффициент, учитывающий влияние концентрации добавляемого в сточные воды избыточного активного ила; voc - среднеосевая скорость жидкости в стволе ВГДУ, м/с; Сил - концентрация активного ила в смеси со сточными водами, мг/л.На основании теоретических и экспериментальных исследований, а также промышленных испытаний технологий очистки стоков с использованием нового энергосберегающего оборудования для получения диспергированных водовоздушных смесей предложены научно обоснованые технические решения, позволившие решить важную народохозяйственную задачу интенсификации работы ряда канализационных очистных сооружений населенных пунктов и промышленных предприятий Поволжского региона. Теоретически обоснована и экспериментально подтверждена высокая эффективность использования диспергированной водовоздушной смеси, полученной в вихревых гидродинамических устройствах различной конструкции, для интенсификации процессов механической и биологической очистки хозяйственно-бытовых и производственных сточных вод. Разработана и доведена до стадии практической реализации технология флотационной очистки мазутосодержащих сточных вод ТЭЦ с использованием диспергированной в электрогидродинамическом устройстве (ЭГДУ) водовоздушной смеси, позволяющая повысить коэффициент газонасыщения флотационного объема до 8-12 % и увеличить эффект очистки стоков до 65-75 %, что в 1,5 раза превышает эффект очистки при традиционных безреагентных технологиях. Разработана

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ