автореферат диссертации по строительству, 05.23.04, диссертация на тему:Совершенствование конструкций и интенсификация работы сооружений стабильности осадков сточных вод

На правах рукописи

РГБ ОД

журавлева ниша ввд1шр0ш1л „ _

. ~ 2 7 ЯНО 1337

СОВЕШЕКСТВОВЛШ®' КОНСТРУКЦИЙ И ИГГЩГСИМПШЩЯ РАБОТЫ СООРУЖЕНИЯ 'СТЛЩИЗАЦИИ ОСАДКОВ СТОЧНЫХ под

'05.23.04 - Водоснобшше. канализация,. строите дыша систс!Я1 охрани водшх ресурсов'

авторвфе'рлт

диосэртещш «а соискание учаноЗ пгвпаки кандидата технических неук '

Воропог. -

1997

' Работа шлолпеиа в Московском Государственном строительном , университета.

■ Научшй руководитель - профессор, кандидат технических наук

КДЛЩП1 в.м.

Офщиояьша оппоненты - доктор технических паук, пропас сор, : , члеи-корросноадоит Российской Академии

архитектура и строительства, акадашк Вшвдю-коилуиалыюй Академии Росдо!йс-■ . _ • '"кой Фадаращш СКИРДОВ И.В.

• кендвдот технических наук, доцонг ксшионш» в.л.

Ведущая организация - А0ОТ.БШ1 "Боропожпроект" ' :

Защита состоится 24 января 1997 г. в 14 часов на заседании диссертационного Совета ^ 063.79.04 в Вороиахской ТюсударстоенноЯ архитектурно-строительной екадвши по адресу:

Г.Вороввя, ул. 20-лет Октября,, д. 84 в аудитории 20, кор.Э.

*

0 0 диссертацией можно ознакомиться в библиотеке академии.

Автореферат разослав 23 декабря 1ЭЭ6 г. Я__

УЧЕНЫЙ СЕКРЕТАРЬ ОТЭДШШЙКШЩ)ГО СОВЕТА ' хатдвдат технических иаук

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ < Актуальность теш. Постоянное повышенна требований к охряне окружаюцея среда, в том числе и водоемов, находят отражение в государственных программах,, законодательны:: актах и международных соглашениях. Наряду о очисткой сточных вод, рациональная и эф$ек-тивная стабилизация осадков так же является важной природоохранной задачей. Это связано с тем, что осадки, сточных вод содержат большое количество патогенных микроорганизмов и легко загнивают, а это может привести к загрязнению окружающей среда. Рост количества сточянх вод опережает темпы строительства новых я расширения действующих очистных стаьций.В большинстве случаев на действующих стекциях аэрации средних и большое производителыюстей, при ограниченной мощности сооружений стабилизации осадков, перед специалистами службы эксплуатации остро стоит-проблема повышения производительности сооружений стабилизации осадаов за счет улучшения технологических процессов и повышения эффективности работы алеющихся' сооружений. Несмотря на относительно малый объем осадков, который составляет 0.5 - 1.5 % от количества обрабатываемых сточных вод, их обработка требует затрат почти эквивалентных стоимости очистки сточншс вод. Во многом этр связано с тем, что существующие типовые конструкции сооружений стабилизации осадков имеют ;сравнительно низкую производительность, а поэтому требуют больших объемов. Строительство дополнительных сооругэний для обработки осадков на станциях- любой- производительности требует больших затрат; что в условиях экономического спада и ограниченного фтаанси-ровения ставят под угрозу ревение данной проблемы, а поэтому'велика вероятность загрязнений окружающей среда нестабилизированны-мя осадсама'сточных вод. '

Решение этой проблема мозшо обеспечить ютенсиЗинацией технологических процессов стабилизация осадков и выбором оптимальных режимов их работа. Следовательно назрела необходимость поиска высокоэффективных и экономичных технологий, при которых повысятся влагоотдаюииз свойства и степень минерализации, уменьшится объем и улучается санитарнне свойства стабилизированного продукте (СП).

Диссертационная работа посвящена исследованию интенсификации работы мэтаятеяхоэ я вэройшх стабилизаторов, а тага® реяению задачи познсеияя эффэктавноста н производительности сувдствуюйих я проектируемых сооружений обработки осадков.

Цель и задача работа. Дзль' настоящей работа - увеличить эф-

• фентивность и производительность соорукений стабилизации осадков и повысить степень распада органических веществ (ОВ) за счет совершенствования конструкций и интенсификации технологических процессов. Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1. Разработать методику и выполнить детальный анализ недостаточной производительности существующих сим, технологий и конструкций сооружений аэробной и анаэробной обработки осадков.

2. Провести факторное исследование поиска оптимальных параметров работы: - кислой и щелочной фаз брожения в кэтантенках с фазовой сепарацией; - в аэробных стабилизаторах с рециркуляцией СП я дифференцированной подачей воздуха.

■ 3. Разработать ноше более производительные конструкции сооружений стабилизации осадков.

4.Установить эксплуатационные параметра для метантенков с фазовой , сепарацией и секционированием щелочной фазы брохания.

5. Определить технологические параметры работы аэробных стабилизаторов. ,

6. На основании исследований новых конструкций метантенков п аэробных стабилизаторов скорректировать метода их расчета.

7. Разработать алгоритм и программу для ЭВМ с целью поиска наиболее рациональной технологической схемы стабилизации, осадков с учетом экономического фактора.

Научная новизна работы состоит в следующем:

- предложена методика оценки работы сооружений обработки осадков по критерий эффективности, позволяющая выявить их совершенство;

- разработаны новые конструкции метантенков и аэробных стабилизаторов;

- по результатам исследований получены аналитические зависимости степени распада ОВ от анализируешх факторов;

- основании экспериментальных исследований найдены технологические параметры новых конструкций метантенков и аэробных стабилизаторов, подтверадавдие их более высокую производительность и степень распада ОВ;

- разработанная програша для ЭВМ позволяет по экономическим показателям выбрать наиболее совершенную схему технологических .фоцессов аэробной и анаэробной стабилизации осадка и ила. ~

Практическая значимость: Предложенная методика оценки эффективности работы стабилизатрров осадков позволяет прогнозировать

степень минерализации ОВ яри изменении технологических параметров. Применение разработанных схем, конструкций я рекомэндовапют технологических параметров работ» метзятэчяков я аэробных стабилизаторов позволит повисите их производительность не мэнеэ чем яа 50 %, с одновременным увеличением степени распада ОВ я уменьшением объема СП. На новые конструкция сооружения обработки осадков яолучепы авторские свидетельства f1-3j. Выеодн и рекомендаций по интенсификации работы узгаятзкхов и аэробных сгабшизатороз использованы 9 проектах реконструкции очистках сооружений городов , Алексеевкя Белгородской обл. Рассназово Тамбовской обл. я г.Воронежа,- а такге принята к внедрению Водоканалами гг. Петрозаводска, Потродаорца Лепинградской обл., Кантемироага Воронежской обл. я Валувк Белгородской области..

На задту шпосятся следующие оспояше- полета им диссертация:

- методика оценки эффективности тэхяояогяЯ стабилизация осадков; --разработанные конструкция сооружений стабилизация' осадков, псз-волявяиа пошсить их производительность в 1.5 рэза, при одновременном увеличении степени распада ОВ и сняяэнии объема ИТ;

- материалу зкспертекталымх исслздозаниЯ мвтантепкоз с фззовоЯ сепарацией я аэробных стабилизаторов;

- метода расчета котзятешсов я. азробшх стабилизаторов;

:- рекомендация по шбору яа 9Ш яроддачтятальяо.'! czoim сгяеашгаа-ЦЯ51 осадков с учетом тежнтю-зкаистпсчих показателей.

Лпробзяяя работа, Осиоеяяэ, результата докладывались я обсуждались «а: зояальЯой язучяо-техкпескоп кснрэрзнцип в г. Ростовэ-яа-Дояу, 1987; нзучио-тохияческой конференции коло яге специалистов п учених в г.Есрошзге, 1987; асесоюзной конференции в г.'Одос- . со, I93S г; плушю-тэхпяпескоЯ конференция в г.-Хрунзе, 1989 г; IV региональной яаучяо-првктичаскоИ конференция я г. Владивостоке а 1950 г; па моздупзроднсч амяозяумв"Рекскстр}тлщп Сглпст-Пэтерйур-га 2005",1ЭЖг; язутжьтехтгюаап г.лфэрэнцгтх ВГАСЛ, 1993-96 гг.

Пубдякшссп Основяиэ результата исследовании опубликовали п 9 печатнях работах CI-9J, в том числе тря авторских свидетельства па изобретения. " ■

Объем я структура ргбопг Диссертация состоят яз введения, пяти глав, обедах ¡заводов, списка литература яз 151 источника я cer.it приложений. Работа язлогеяя яа I3S страницах основного маяияопаспого текста, содержа? 40 рисунков, 4S таблиц я 55 страниц приложения. .

S

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В первой главе представлен анализ существующих технологических схем, конструктивных особенностей сооружений для стабилизации осадков, методов их расчета и способов интенсификации процессов окисления ОВ.

Анализ эксплуатационных данных традиционных одноступенчатых метантенков дает основание констатировать факт частых нарушений в их работе особенно на станциях малой и средней производительности.

Простота конструктивных решений аэробных стабилизаторов я стабильность протекающих в них процессов (на станциях пропускной способностью до БС тнс.м3/сут),выводит их в число приоритетных вариантов обработки осадков.

Однако аэробная стабилизация связана со значительными энергозатратами на подачу в сооружение воздуха,а СП нуждается в обеззараживании, так.как яйца гельминтов в нем не погибают. * -

Анализ влияния качественного состава исходных продуктов на процесс стабилизации показывает неэффективность.совместной обра- > ботки сырого осадка и активного ила как в ыетантенках» так и в аэробных стабилизаторах. Поэтому поиск оптимальной технологий стабилизации осадков и ее рабочих параметров актуален.

Известные метода расчета штантешов по беззольвому веществу и по объемной дозе загрузки Позволяют рэсчитать типовые сооружения, работающие по классической схема. Однако применительно к иэ-тантинкам с фазовой сепарацией ати метода требуют уточнения.

Анализ литературных и зксплуатацйошшх данных позволил уста- ноеить основше причины ыалоаНйкгавной работы сооружений стабилизации йла и осадка на станциях иалой и средней производительно-. сти: несовершентство конструкций, нерациональные технологические схема стабилизации, ошибочный выбор технологических параметров из-за несовершенства методов расчета.

е Во второй глава изжшэна методика оценки эффективности работы сооружений стабилизации осадаов: описаны объекты и причины нарушения эффективности их работы при эксплуатации;выбраны управляемые факторы и интервалы их варьирования для проведения экспериментов с применение« математического метода планирования; описаны лабораторш'е установки и методики проведения исследований метантанков и аэробных стабилизаторов.

Для объективной оценки работы аэробных и анаэробных реакторов введен критерий эффективности работы сооружения, под которым

понимается отаозсиие фактически гшюяюзшой сооруженном работа к ее теоретически возмоетюму (расчетному) значению

гда !''1фактв '>У1рао'ГС1^ЛП1ЕзеШ!3 параметры фактические и расчетное. Бри сштолиешп; работ, связзшшх-с наладкой и интеисифпсацйеЯ технологических процессов, обследовано солее 20 очистных стагаднй с прспустиой способностью от 0.7 до 625 тис.м3/сут, гда для стабн-ягаации осадков предусмотрены либо метаитенки, либо аэробике стабилизаторы. При анализе эксплуатационных данных работающих метан-тенков вскрита общие закономерности:!) мотантонки работают вффек-тивно я степень распада оэ в гах йягзка к растатата значениям то-лысо в случаях смеиеяия, уплотнения и еодочя на сбракаваш» язба-точного яла совместно с сирин осадком, габо только одного строго осадка; 2) высокая стабильность работ» ;.:от"П£Г-:сз доспататся при соблюдении нормативных значений соотгсгзтгй ессдск-ял (бзз розких откловеялй), отведения осадка и ига р~г:гтт свмкся к расчетной.влааностыа;- 3) на все* облетах отмпзгогь "зажестя* осадка, яра ого неравномерной годзчо и слягешп' тегз^рзттет есрэ-зтаемой скеся- из-за поступления шсоеих. дол сс?."сз ялз пгбагоч- ' кого 1!ла с шзкой темзорптуроЗ (баз предварительного тюдогртеэ),

Из работу азробрше стабигтаамрсг. влияв? соотнозенио осадка •я нлэ, .тежоратурэ, патопашнооть' езрадая. Лр:-! Т б»5~8°0 задат-п> заг.гэд.тзтгя скорость протекания бяохгаяч&скях процессов.

!'з ггизыаишх фзггероз йаг; еяасрсбной, тек г?

езробпоз сгсСМЯЗЯПЯ только часть является уярзшжюаая.-'В нэт— Г—птгт^с^'пм сгсгугоп: то'фактора, кс-тсрта коглз

додхвртаать'за яостсягпсм.урезпе в тзчзя» всего сттаЛачтсрт и • еттерзая* их зарызросс^тя, крг.стсш'.сш дая гготептзшгез'з тгЗяЛ, ' Шорвала 1?орггтр1эгЕГ.:я.;*:::п-орсз в эвепзродггэ Таблица'I

—¡т : Б

суточная доза I) '103-150 - '• ' • 10'-15 ~0 - СЭ

02грус:с1, % Я)" ~ . 2С0-250 .15 - £0 25 - £5

ссотнсаопиэ '

.есада-нл йо • • ■

СЗЪС!^ .1/1-1/3 1/1-1/3 1/Ы/З- 1/Ы/З

Т

а для аэробных стабилизаторов в табл.2.

Таблица 2

УПРАВЛЯЕМЫЕ ФАКТОРЫ I ИНТЕРВАЛЫ варьирования

1.Продолжительность аэрации, сут 2.- 10.

2.Удельный расход воздуха, м3/(м3*час) 1.5 - 3

3. Соотношение по объему осадок-ил 1/1-1/3

4.'Влажность подаваемой смеси в' % 95 - 97.5

5. Типы аэратороС . ' 'перфорированные трубы и

фильтросные пластины

6.'Глуб1ла погружения аэратора, м 1.5 - 2.5

В качестве основных критериев оценки работа метантанков во время эксперимента выбраны: степень распада 03, % я выход газа в ■ м3/м3;. для аэробных стабилизаторов - степень шшералязоцш! ОВ, %.

Лабораторные исследования ' били выполнены на Црааобараяной станции аэрации г.Воронежа.

. Для исследования процесса брожения использована восемь гор-г.зтачшх стеклянных сосудов'У= 5 л кавдого, погруженных в ьодяяуа рубааку для поддераания постоянной' температуры. содержимое мзтш-тенков перэмешвакось меиалкаш с электроприводом. Технологическая схема работы всех метантешсов представлена на рис Л. '

Исследования процессов аэробной стабилизация ^проводились в двух колоннах, елюшшшх из органического стекла. Еасотв каждой колонки 11»2.75 ы, а размори в плане 0.15*0.15 м. По ьисота кохон-. ш ус^аиошющ йй^рубЮ! отбора проб на анализ (рпа.2). Яадача воздуха в каздую «ойазау контролировалась по воздуишде. Воздух

• подавался от .напорного трубопровода воздуходувок в ъсщ еграциа чзраз гарфорлровшшш тру©1 а фмьтросше готстгаш.

' Исслэдования т;о сйработко сдася осадка и ила и еоробшх стабилизаторах едголпзш 2 тра вшш: I)-изучение свойств осадков, поступала на стсбиккюйэ; 2) пзучокко ^ши.иии! накопления кислорода в прсцзсса сэра&ай етаСялизацки; 3) исследоази» процесса аэробной стабшишц>а1 ярт-Езнанепш вдиягсца факторов по матрица планирования е'ксиор^зпго.

В пор;:ол - сроЕо^шя лсогодозаггй! осу^остмшлся контроль оа работой соорушка тбаюзед^Лабораторшо шюлнзи £ыпсш10ни по стандартной мзтода'.о. для исг»тач81Ш садгчайшх озябск опыт дубяь 'роазлея даезда. Яра иаруиеши тохиагашчэскш: решлов ош? при

в

Рис. I. Технологическая схема работы метантежов с разделением фаз брожения при различных решмах

1 и 3 - кислая фаза брокения при мэзофилыю» и термофильном

режимах соответственно;

2 н 4 - контрольные метантенки;

5 и в - метантенки щелочной фаза брожения при мэзофиьиоы роетле;

7 а в - метантенки щелочной фази брояения при термстильном, р92ИМв.

Possoras -квзофал - мэзофщ -1-5 Л'езофш -термофил -1-7 тор,кхjtvt- мэзофил -3-S

ТврйЗфИ-ТОрМОфИ - з - а

Рис. 2. Схема коделя аэроСного_ста01Ш1заторэ

I- аэробный стабилизатор; 2 - бззпапоргай сосуд со сборным перфорировали™ лотком; з - патрубки для отбора проб; 4 -.запорный вентиль; 5-трубопровод подачи исходного продукта; 6-рз'сходгшй бок исходного продукта, 7-воздуховод, 8-ротсмотр,9-напоршй трубопровод подачи воздуха к ротаметру; ÍO-дгшце оэрацшшого капала; II-Знльтроснея кераггичесная пластвна; 12 -слой Фэтра; 13-трубопровод иловой вода; 14-трубопровод отвода стабаизиррва'гшого продукта; 16-пэрФорировашш груба; Гб-латужгая сетка; Г7-капроновая ткань.

фиксированных параметрах прекращался до устранения неполадок, а поело вывода установки на расчетная ротам и получения достоверных результатов анализов он повторялся внеаь.

В тратьеЗ главе обсувдаатся результаты экспериментов на моделях мзтантенков и аэробных -стабилизаторов. В ней представлены катрида планирования экспериментов с полученными откликами, уравнения регрессии, и сделан анализ результатов исследований с математической и технологической точки зрения.

Исследования сбрамшанвд смеси осадка л ила в метантенках . проводились с разделением кислой к цеяочной фаз брокапкл в отдельные сооружения , то есть при создззшй благоприятны! услсвзях ^отаболязиа ккслото- .п изтшюобразухщим бактериям Для четырех peraiicn работы катантешеов (ш.рис Л) получены отклики, обработка которых позволила установить, что принятая лилейная ыодэль процесса сбрагатаюш ■ осадков в метантенках с фазовой сепарацией адекватна по геритерлв йздзера с 55 s-ной вероятностью.

По результатах! исследований рекомендуются дозы загрузет ' метантанков с фазоЕой сепарацией в процентах:

Таблица 3

тешер.регшы Ь;£зофшьшй1терт|йльшй1 шзсф1лышй!терглоф,£Яыий Jsíl™_____i 150 -.170 I 200 - Й50 I..... п":15.....1 „21 - ?.&

Примечание.гболыгяе в&гнчгяш доз загрузки далкии соотз^тотвоветь - боаызеыу количеству сирого осадка xt смеси с »дш бодызему дояусткысыу температурному интервалу. Сооткошезяк odteuon иетаитецкоз кислой н с.е.точно- фаз , брскегшя следует поддеришвть Y«K/?Í¡A « 1/8 - I-/I2.

Исследования сбрасывания осадков, показали рацяоналыюсть фазовой репарации процесса анаэробной стабилкзацам, т.к. нагрузка на метантанк по баззаяыюау воцеству в этом. случае увеличивается Coiee чей на 40 % с одаоврвмэигш! удучгением качества СП.

Гозультага исследований процесса аэробной стабилизации показали, что с увеличением зольности и влаззюсти исходных осадков увеличивается скорость вхгсяэтм 03; при высоких ni^азателях уло~ много сопротивления исходного осадка фильтрации пр долзительнос-ть стабилизации увелитевается, качество СП ухудшается.

■ При исследовании в статика паенщения осадка и 'здтитаого ила кислородом воздуха и'его влияния на свойства СП установлено,что с хзкзнешгаи концентрации растворенного кислорода изнежатся золь-

кость осадков. При ■ ^парализации сирого осадка сначала окисление ОВ идет очень медленно, кислород расходуется незначительно и на-кшшпзается в сооружении. По мере окисления ОВ рзстет интенсивность потребления кислорода. Фэкторшга эксперимента дзли возможность предложить ранима работ для тштоешс конструмдай аэробных стабилизаторов (табл.4).

Таблица -4

. Рекокепдещш по технологическим параметрам аэробных стабилизаторов (типовых конструкций)

1СООТНО-1 . Продаем-1 у ЛЯЛ1,П,Й

I венке IВлая-1 тельность 1 тосхолюзяум )по объ-1,юс„, .аэращш. ¡Р0СХ°Д воздуха,

Iему Таор. ! ' _ .1__осащв__% 1в сутки I ¡.г/(>,г»чао)__

. Стаб1Ш!ЗПрО"2ШШЛ с у б с т р ;а т

тип аэратора - срэдаопузырчатий Сь-рой осадок и пеупяот-нешшй ил 3:1

Сирой осадск и уплотнен- 3:1

ный пл . 1:1

тип аэратора

Сирой осадок и поу плот-пеший ил

Сирой осадок'и уплотнеп-

шй активный ил

11л неушютпзшшй

11л уплотпепшЛ в гравитационных уплотнителях .

Ил поело гидроциклонов

98.6-97 4-6 97-25.5 6-8 95 - 94 8 -10 юлкопузнрчатий

2.0 2.5 3

2.5 3

3:1 93.5-97 4 - б 1.7 - 2.0.

3:1 97-65.5 6 - 8 2.0 - 2.5

1:1 96 - 91 8 -10 2.5 - 3

1:0 99.2-99.8 I. 5-2.5 1.5 - 2.0

1:0 97.3-98 3 - 5' 2.0 - 2:5

1:0 94.5-95.5 I. 5-2 . 2.0 - 3,0

О чатаертой главе пре/уюкзш возмомше пути интенсификации процессов стабилизации осадков и■ конструктивного усовериенствова-шзя типовых мвтантепкоч и аэробных стабилизаторов; на основе анализа результатов исследований выполненных в предложенных конструкциях шталтешгав и аэробных стабилизаторов, рекомендованы технологические параметр! эксплуатации, а такгэ скорректированы метода их расчета. - ,

Интенсификацию работы мэтантенков предлагается выполнить путем рэциркуляцгч бисгаза и 15-20 % сброженного осадка, добавления до 1$ отвара вла в зону бро2;ения;а также за счет конструктивных пзмепешй: разделения по цазакисдаш объемам хислой и щелочкой фаз бронеяия и последовательного внтеснешя осадка. Эти приема позволят увеличить на 40-60 % производительность рекомендуемых

«етантевяоа относительно талонах конструкций.

üarsECKjsncaisao процесса аэробной стабилизации предлагается осуществлять за счет: уплотнения ила на га^гро циклон ах; дафЛэрея-цироааяной подачи воздуха; 30-50 S рецвркуляцги, смёрешм й ввода в исходную смесь СП; при этом производительность сооружений повысится на.40-50.Í.

Пра изученга скорости окисления ОВ вшкыкеыы опыты на модели метантанка в контактном режиле работы. После 12-часовой обработки исходной смеси в кислой фазе она подвергалась 10 суточному Ороаз-яию в щелочной фазе. Ежедневна определялись количество вцдэлз50.э-гося биогаза и степень распада 03. lía основании этих дапяпх построены зависимости (рис.3 я 4). Скорость распада ОВ в иатантенках нелинейна. Ее максимум при термофильном реамке брогекня приводит-

б>

60 р-

й отноа. Вла- 50

ил-ос. жно-

по сть 40

объему в %

10 ; I S5 30

2-0.45:1 95.71

3 0.й:1 56,02 го

4 1.1:1 56.2

5 1:0 s7.3 10

10 Т.оут

Рис.5. Иотегралышэ зависимости степени распада органических веществ от продолжительное?» сбраишакия а) для мззофильного рейт; б) для термофильного режима

б)

t 5 4 3

г

а ю т.оут

, 1

к\ 2

V3

4 -

0 2 4 6 8

ю ?, сут

Рис.4. Зависимость удельного выхода газа при сбраживания осадкоп в штантенках с фазовой сепарацией: s )кЕслая-теркофчл, Еэлочная-мазофял; 0>кислая и сеяочная фазы -термофильный режим.

ся на 2-3 сутки, а при шзофильном - яа 3-5 сутки. '

Поиск зависимости степени распада ОВ от суточной дозы загрузка беззольного веиества в новых метантанках проводился при различных соотношениях осадка и ила и постоянных их влаигастях: в » Й 4 и В^» 97.3 X. Для кислой фазы брожения принят термофильный ракш,, а делочтая фаза работала в двух режимах - мезофальном и термофильном по принципу метантанков-вытеснителей. По результатам »^следований получены гаетсииостя (рас.5) и предложены технологи-"?9сяие параметра (табл.5).

а) йг, %

55

50

45

ЛО

35

30 25

N к

|\ V V N к 1>

V > V Ч \ N

V V К-б N

ч \ ч

С) Йг, %

55

Л 1 5

г л 6 в ю 13 14 Д ,кт/(?«15»сут)

Рлс.5 Степень распада оргашмескнх короста з гзтзлтезтах з зависимости от дозн загрузки п рагтаоп сздзчлсй фазы:

а) шзофиьпого, б) тор'офи.ыгого. ------ _ ПЯТОВОЙ ПрОППт; - - рМГ^-ГОКЮ Фзз ,

рокм на графжге 1 .2 ■ 3 4 5 б

соотношение по беззольному в-ву нл - осадсяс 0:1 0.4^:1 0.8:1 1.1:1 1:0 3:1.'

Объем метантанка рйгстззвдуется пахо^гль го 0. (2 лея 2а - с

рвЦ!фИуЛЯ1?10Й СП)

(2)

- 100 *А^? ' ^ ' (2Э)

сб'-зал суточная доза загрузки в 2,иаходпгея го етбл.Е;

но ф. (3) находим дезу зогрузкл боззольного-воадства:

дбз.= мбз*1СОС1/57!:от • ьт/(мэ*сут) (3)

'затеи по графику рас.5. по Д^ я соотаотагош ил-осадок определи« степень брогенля 03 П.

Таблица 5

Рекомендуемые дози загрузки по объему метантанков в зависимости от их типа и рейс/,а сбраживания

ТИП метан-т е н кв.

РЕЖИМ СБРАЖИВАНИЯ

¡Общая суточная, доза загрузки i в_процентах_^1ьх11ри_вла^остп

1 93 I 94 )' 95 ' I 93 ! 97

Одноступенчатый без '-'■озсфиьшй-сн11п_ в __ а SpSZ®*3 . íep»:a¿ñ Í4 i 17

is

9 18

Кэтантенк с разделе- Мезофклышй

нием фаз сбраживания _

в независимых сооружениях (при числе

• секций в щелочной ______

тедйоф^ыпй' срш^кул,1цие,и ре20М, щолочная - 9

. мезофшлшй реши

Термофильный 17.5 Ш1Ш

8.8 9.5 10.5 12.0 13.0 19.0 21.0 24 26

10.2 II.О 12.5 14.0

Ыетаптенк с разделением фаз сбраживания в независимых многоступенчатых сооружениях, с ррдяркуляци-ь7! Олотаза и СИ с вводом стедулпрухц'лх добавок

Мэзофилышй

9.5 10.3 11,2 12.3 13.6

ТорМфИЛЫШЙ

19 20.Б 22.6 25.0 27-

кислая-термофмь-шй pomi, щзлоч-ная-ьэзофиышй тп тт

рО»йГ IU 11

12.5 14.0 ie

Ис&гадовакиа процессов аэрсСной стабилизация вровряишсь кг сгвуиот' сгашсых азрацгвг гт.Штрсзовддскз и Psccnaaoso для рзз^гааг гсгсдаи сиосей сирого осадка,к ила.- , Toi'xazsjsz^ít продавдтельпость варобзоЗ отабщзгаадш в. сутках I) всаг реагрй'лжщз с58би®К8фэвшюго проекта (4)

toro * j * k0„«(i-s00))»a ^ и+ф^). •

' 24 *"p * K:J(T:Scí) " *

■h

2) с риртр.'З'лящгоа СП.

1000 «дк *

_s-wt

s t

24 . p • (^.(1-S^) + ne^Rot.(1-Set))

,í (5) il

Ь'11Я и Ííne - ковдошрзцйя сухого взцоства яла п осадка в г/л*

*ос

соотвйтсгвзшо;

S_„ и S„„ - золъшзть ила и осадка, в дата здлззды; . пл ОС

ПвГкояичвско рзцщяфляруеиого. стейнлпзлровшюго ила, в долях "едишца. Пв^0.1-0.3";

К^- коэффициент, учитывающий влияние температуры среди на скорость стабилизации подаваемого продукта Кт»101п(Тфакт/"Грлач * (6) Грвоч»20°0. Тфвкт-фактическвя температура смеси ила и осадка,°0;

Таблица 6

Расчетные параметры аэробных стабилизаторов с рециркуляцией СП

н „ „ . Продолжите ль-1 удель- Юте- 1В^1нСотъ|8н?й- ¡Доза • " А пость стабилиза- ннй 1пень I 11жуЗ. 1ван"1я .рецир^, осад - |ции осадков Тоут1 расход I мина-1 §р I §5гп1-Ти?вшГ! кулиру-I при температуре Iвоздуха!рали-|8т31рРо*Тйри5- емого г I * 0 ,мз^.ч|£ацши .р.|В» Гф»»}«а .

I 16 I 20 I 25 I % I % л/г I а*г/л1

3-4^-2 1-1.3_1.4-2.4 15-?.о|в-8Л:;^ ;052 ,££<, 1

уплотнен- ~ ~ — — ннй актив- ' .

ныя ил 4-9 2-4.6 1.5-3 2-4.Б 12-15 6-8 .34-.39 . 20-27'

3 гравит.уп. . .36-.42*.07-.09 25-30*

во ©лотациоп. .28-.35 .08-,09 25-30

уплотнителях .3-.36* 27-33*

П1Лроцикл.Ю-14_7-8 4-4.5 20-25 ¿42-,47 . 09-.И 55-601

ёыроЗ осадок I Т

+ неуплот- 14-6 .33-.38 .15 15-251 иешшй ил 8-10 4-5 2.5^3.5 1^2 15-201 _ _____

г;/" - 7 7 ¡4-б":з7-.1Г":тг-зо^5|

НЫЙ ИЛ 12-16 7-9 4.5-5 2-3 15-25' |

ПРШЕЧАЛИЕ1 ») поел® сгутценля а стабилизаторе.

Объем аэробных стабилизаторов определяется по формуле

^ - V <1 * 5. * . <7>

В пятой глава на основе предложенных методов расчета метантанков и аэробных стабилизаторов разработана програмла для ЭВМ выбора предпочтительных по приеденным затратам схема, конструкции и технологических параметров стабилизации осадков. Расчеты выполнены для станций производительность» от 25 до 500 тас.м3/сут для эффектов работг первичных отстойников Эп 0 « 40 - <30 %.

Предпочтешш отдаются раздельной обработке сирого" осадка в гютантенках с фазовой сепарацией при термофильном реж/э кислой фазы бронения и мэзофитыгом режиме щелочного брогения, а нзбыточ-пого ила в аэробных стабилизаторах с рециркуляцией стабилизированного ила я дифференцированной пода-'ей воздуха. ■/"

В краетх. условиях появляются варианты совместной обработки сырого осадка и ила: при Зц 40 % возможна аэробная стабилизация смеси, а при Эп>0<» 55-60Ч технологически и технически целесообразна совместная обработка осадка и ила в мотантенках.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. Предложена- методика оценки эффективности работы coopyza-лий стабилизации осадков, которая позволила выявить конструктив-mie я технилогчческие причины их низкой производительности.

2. Результаты факторных исследований иетантенков и аэробных стабилизаторов показали значимость. всех планируемых факторов, особенно доз и режимов загрузки сооружений.

3. Разработаны новые конструкции метаятенков с разделением фаз брожения и секционированием щелочной фазы.

4. Экспериментально подтверздено, что интенсификация метантекков за счет фазовой сепарации я новых конструктивных радений, повысила их производительность на 25-40 а секционирование рээ-■ктороз щелочной фазы брожения и рециркуляция СП - еще на 15-20 %.

5. Для предлагаемых конструкций мзтзнтеяков определены эксплуатационные технологические параметры работы.

ß. йо результатам исследований определены технологические параметры работы аэробных стабилизаторов: типовых я работащих с рециркуляцией СП."

7. Для новых конструкций метантенхов и аэробных стабилизаторов скорректированы метода расчета разработана программа для ЭВМ поиска рационзльной технологической схемы стабилизации осадков с учетом экономивского показателя.

8. йо результатам выполненных исследований выданы рекомендации БПИ "Гкпролрбм", которые елючены в проекты реконструкций трех станций аэрации, а так»;е водоканалам гг.Петродворца, Петрозаводска, Кантемировки и Валуек - для практического внедрения.

'СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ:

1. А.с'.Л I390I98 СССР. ж.СО - 2 ? 1J/04. Ыэтантенк: /Н.В.Гвоздев, Н.И.Голик, Журавлева И.В. я-др. (СССР) - & 4145074/31-26; заязлэ-но 12.11.36, опубл. 23>04.88 Бяя.й 15.

2. А.с.Л 1468873 СССР. мк.СО - 2 Г 11/04 Метантенх / Н.В.Гвоздев, ' Н.В.Дроздов, й,Б, Курэвлера и др. (СССР) - & 42S7SGI/31-26; заявлено 21.07.07, опубл. 30.03.8Э Б»Л. '» 12. .

3. А.с.й 1428718 СССР. мк.СО-2 Р 11/04 Метэитэнк для раздельного 4 сбракшания твердых я жидких отходов /В.И.Калицун, Гвоздев Н.В.,

Куравлева И.В. И др.(СССР) - А 4168724/31-26;. заявлено 02.02.87, опубл. 07.ТО.88 Вт.» 37.

4. Журавлева й.в. Интенсификация процессов обработки осадков на станции аэрации: Сб.тезисов докладов научно-технической конферен-

' ции молода* ученых и сгециалистоз/ БИСЙ- Воронеж, 1987, с.73. 5. Жур'авлевз И.В., Еуравлев ,В.Д., Гвоздев Н.Б. Резервы снижения затрат на обработку осадка : Сб. докладов областной научно-технической конференции / РМСИ,- Ростов-нэ-Дону, Iít;7, с. 162-163 в. Журавлева И.В., Журавлев В.Д., Черных Е.М. Влияние условий эксплуатации метантенков на эффективность их работы: Сб. областной научно-технической конференции / РИСИ - Ростов-на-Дону, 1967, t С.164-165. '

7. Куравлева И.В., Еурэвлев В.Д., Яцэчко В.Н. Оценка методов расчета мэтантепко? /Воронеж, инж.строит.ин-т.- Воронеж, 198Э. -Деп. в ВНИМИС Вып.2, 1989 Л 8871.

В. Куравлева И. в», Журавлев В.Д. Способы интенсификации технологических процессов обработки осадка в аэросшх и анаэробных условиях: C6.IV региональной научно-практической конференции АСУ И современные технологии водоснабжения и водоотведения з условиях Дальнего Востока/ ЩТИ. - Владивосток, 1990, с. 67-70. " 9. Куравлева И.В., Яуравлев В.Д. Оценка эффективности работы сооружений и прогнозирование качества очистки сточных вод на ЭВМ: // Реконструкция - Санкт-Петербург 2005 : Материалы международного симпозиума/ СПбИСМ. - СПб, 1992, с. 69. •

Л? 020450 от 04.03.-92 г. Подл.в печ.1'4.12.97 г. Формат 60 х 84 '/is.. Уч.изд.пЛ.О. Усл.-печ.1,1. Бумага для множит.аппаратов. Тирах 100 экз. Заказ НSS

Отпечтано я? ротапринте ВГАСА.

394006, г.Вороней, ул.20-летия Октября, 84