Тонкошаровий відстійник-фільтр - Автореферат

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ УКРАЇНИ ХАРКІВСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ БУДІВНИЦТВА ТА АРХІТЕКТУРИРобота виконана у Харківському державному технічному університеті будівництва та архітектури Науковий керівник: доктор технічних наук, зав. кафедри “Безпека життєдіяльності та екологфї в будівництві” Харківського державного технічного університету будівництва та архітектури ОФІЦІЙНІ ОПОНЕНТИ: ПАНТЕЛЯТ Гаррі Семенович, доктор технічних наук за спеціальністю 05.23.04 - водопостачання, каналізація, професор кафедри “Водопостачання, каналізація і гідравліка” Харківського державного технічного університету будівництва і архітектури ТКАЧОВ Вячеслав Олександрович, кандидат технічних наук, старший науковий співробітник, доцент кафедри “Водопостачання, каналізація та очистка води” Харківської державної академії міського господарстваПроте при відстоюванні відбувається вилучення з води лише порівняно великих часток завислих речовин. Розглянута суть процесу тонкошарового відстоювання, фізичні основи та принципи влаштування тонкошарових відстійників, відзначені відомі з літературних джерел очевидні їх переваги, вказано деякі недоліки, повязані з тим, що при малому часі процесу відстоювання знижується можливість природної агрегації завислих часток та ущільнення осаду, а також погіршення роботи при можливому біологічному обростанні пластин. Запропонована класифікація і систематизація тонкошарових відстійників (ТВ) за рядом ознак: тонкошарові відстійні апарати і тонкошарові модулі або блоки, вмонтовані в традиційні відстійники; ТВ для розділення суспензій і для розділення емульсій; тонкошарові відстійники для осаждення часток більш важких, ніж рідина; ТВ для більш легких, ніж рідина, вспливаючих часток; ТВ з безперервним процесом відстоювання та періодичним процесом; ТВ з прямоточним рухом освітляємої рідини та сповзаючого осаду, з протиточним рухом освітляємої рідини та осаду, з перехресним рухом рідини та сповзаючого осаду; ТВ з похилими пластинами (пластинчаті) і похилими трубами малого діаметру (трубчаті); ТВ з системою розподілу суспензії між шарами з допомогою трубчатих колекторів і ТВ з влаштуванням перед пластинами каналу, що подає суспензію, перемінної ширини; ТВ для природних вод, для технологічних вод з завислими частками, для стічних вод, що не містять великих часток, які забивають тонкошарові канали; вторинні тонкошарові відстійники для біологічно очищених стічних вод, тонкошарові нафто-та жироуловлювачі, тонкошарові ущільнювачі активного мулу та інш. У роботі запропонований графік можливих областей застосування технологій очистки води у координатах “розмір часток домішок - витрата води, що обробляється, - функція розподілу завислих часток за їх розмірами”, необхідність фільтрування води після відстоювання. Висунута робоча гіпотеза:-підвищити ефективність очистки води від завислих речовин з допомогою тонкошарового відстоювання можна при поєднанні у тонкошаровому відстійнику ТВ двох процесів: тонкошарового відстоювання та фільтрування крізь фільтруючу перегородку, що є верхньою границею тонкошарового каналу.Аналіз літературних і патентних матеріалів, а також аналіз досвіду досліджень і проектування показав, що розробка технології і створення малогабаритного апарата, що суміщає тонкошарове відстоювання і фільтрування для очистки природної води до питної якості, є перспективним напрямком і дозволить спростити експлуатацію та знизити витрати на будівництво установок для очистки води. Виконано наукове обгрунтування можливості інтенсифікації і підвищення ефективності очистки природної води шляхом суміщення в одному апараті процесів відстоювання в тонкому шарі і фильтрування. Запропоновано метод розрахунку швидкостей та визначено режим руху рідини в тонкошаровому відстійнику з фільтрувальним елементом. Запропоновано метод розрахунку швидкості руху шару осаду в елементі горизонтального відстійника і визначені умови руху осаду. Встановлено, що поле швидкостей у тонкошаровому відстійнику-фільтрі суттєво відрізняється від поля швидкостей у традиційних тонкошарових відстійниках і являє собою ламінарну течію у тупиковому каналі з відсмоктуванням рідини по верхній пористій стінці каналу і сповзаючим осадом по нижній стінці каналу.