автореферат диссертации по строительству, 05.23.04, диссертация на тему:Биобараба 1 с подвижной загрузкой

МОСКОВСКИЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАШШ ИШЕНЕРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ ИНСТИТУТ • им.В.В.Куйбышева

На правах рукописи

АШРАФ МОХАМВД ИБРАХИМ РЕФААТ БИОБАРАБА{ С ПОДВИЖНОЙ ЗАГРУЗКОЙ

05.23.04. -'Водоснабжение, канализация, строительные системы охраны водных ресурсов

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москпа - 1993 г.

Диссертация выполнена в Таджикском техническом универс;

тете.

Научный руководитель: чл-корр. АН Таджикигт^ доцент, кандидат технических наук САВДАМИН(}|

Официальные оппоненты: профессор доктор технических наук РЕБИН Б.Н. кандидат технических наук МАСЛОВА О.Я.

Ведущее предприятие: ЦНИИЭП инженерного оборудования.

Защита диссертации состоится

п^ и

февраля 1993 р. в15.3Рчасов на заседании специализированного совета К 053.Г по защите диссертаций на соискание ученой степени кандидата нических наук в Московском ордена Трудового Красного Знамен! женерно-строительном институте им.В.В.Куйбышева по адресу: Москва, Ярославское шоссе, д.26, МИСИ, аудитория № 317 кош:

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке институ!

Просим Вас принять участие в защите и направить Ваш отг заверенный печатью, в 2-х экземплярах по адресу: 129337, Мое Ярославское шоссе, д.26, МИСИ им.В.В.Куйбышева, Ученый Совет

Автореферат разослан " & " января 1993 г.

Ученый секретарь специализированного совета кандидат технических наук,

доцент В.А.Орлов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Проблеме охраны водных ресурсов от '"Т'рязнения сточными водами уделяется большое внимание как в .и,те, так и в СНГ. Большое число объектов, отводящих в отдельности малое количество сточных вод, оказывает отрицательное влияние на качество водных ресурсов.

Для очистки сточных вод малых объектов водоотьедения разработаны различные модификации установок физико-химической и биологической очистки. Особое внимание уделяется аппаратам с прикрепленным биоценозом, в частности-, вращающимся биоконтактором, которые известны в двух модификациях: с плоскостным носителем микроорганизмов - биодиски, и с загрузочным носителем - биобарабаны. Вращающиеся биоконтакторы технологически просты и не требуют высококвалифицированного обслуживания, Однако для изготовления дисков необходим высококачественный листовой, дорогостоящий и недоступный многим странам материал. Опыт эксплуатации биодисков показал, что им характерна частая поломка дисков и вала, обусловленная чрезмерным их обрастанием биопленкой: Биобарабаны обычно загружаются кусковым или гранулированным материалом и в них процессы массообмена мезццу сточной водой-микроср-ганизмами и кислородом ограничены.

Цель и задачи работы. Целью настоящей работа явилась-разработка вращающегося биоконтактора с интенсивным массообменом, изготавливаемого из недорогих и доступных материалов, надежного и простого в эксплуатации.

Для осуществления заданной цели были решены следующие задачи:

изучены особенности эксплуатации малогабаритных установок очистки сточных вод малых объектов водоотведения;

разработана и исследована в промышленных условиях новая модификация биобарабана с подвижной загрузкой;

выбрана загрузка - из отходов местной промышленности и оценена ее пригодность в качестве носителя микроорганизмов;

оценена аэрационная способность установки с биобарабаном; определены оптимальные конструктивные и технологические параметры установки;

разработана математическая модель процесса биологическо очистки в барабане с подвижной загрузкой и предложена методи расчета; ^

разработаны рекомендации по проектированию, йЗгот«члени и рациональной эксплуатации биобарабана с подвижной загрузко

Научная новизна работы заключается в:

разработке компактной установки биологической очистки с ных вод с биобарабаном, разделенном радиальными сетчатыми пег] городками, расположенными под углом 120°, загруженные кускош носителем микроорганизмов на 0,5 - 0,75 их объема;

выборе и оценке эффективности загрузки - отходов обувно! промышленности;

теоретическом обобщении результатов исследований и paapi ботке математической модели процесса биологической очистки "в биобарабанах с подвижной загрузкой;

разработке методики расчета и рекомендаций для лровктир! вания биобарабана с подвижной загрузкой.

Практическая ценность и область- применения:

разработана малогабаритная материало- и энергоэкономная дежная и вьюокоэффективная установка*для биологической" очисп сточных вод отдельно стоящих объектов водоотведения;

в качестве носителей микроорганизмов использовано вторю нов сырье, а именно, отходы местной промышленности;

разработанная установка может быть- использована для очис ки сточных вод постоянно и временно действующих объектов: caí ториев, домов отдыха, кемпингов, спортивных и зрелищных объе)

Апробация работы. Основное содержание работы докладывал! на научной конференции Таджикского технического университета (1992 г.), расширенном заседании кафедры Водоснабжение и каш зация ТТУ, техническом совете Творческой научно-проиэводстве» ассоциации "Эколог" (октябрь 1992 г.").

Публикации. Результаты исследований опубликованы в 3 net ных работах.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, verjpex глав, выводов, списка использованной литературы и приложелия. Работа изложена на 117 страницах машинописного текста, содержит 17 таблиц, 24 рисунка. Список литературы включает 152" наименования.

На защиту выносятся:

конструктивная модификация биобарабана с подвижной загрузкой из.отходов местной промышленности для очистки сточных вод малых объемов и результаты экспериментального исследования;

математическая модель процесса биологической очистки на биобарабанах с подвижной загрузкой;

рекомендации для проектирования, изготовления и эксплуатации биобарабана с подвижной загрузкой.

СОДЕЙШИЕ РАБОТЫ

Вращающиеся биодиски (биоконтактеры)для обработки сточных вод впервые были разработаны в 1900 г. в -Германии; Наиболее известным типом биоконтакторов являются вращающийся дисковой биофильтр, биобарабан и бисротср.

Исследованиям этих установок посвящены работы НИИКВ0В,Одесского и Киевского инженерно-строительных институтов, а также многочисленные публикации акад. Яковлева C.B., д.т.н. Воронова Ю.В.,.. д.т.н. Разумовского Э.С. и многих зарубежных ученых.

Основным элементом вращающихся биеквнтакторов являются диски т служащие поверхностью обитания микроорганизмов» Диски изготавливаются из пластмассы (поливинилхлорида, полиэтилена, пвно-полистирола или поливинилетирола) или более дешевых материалов, в частности, асбестоцемента.

Биобирабан представляет собой наполовину погруженный в сто- . чную воду биореактор каркасного типа цилиндрической или близкой к ней формы. Внутри барабана обычно размещают мелкие частицы загрузки различной конфигурации для увеличения контактной поверхности.

Исследованиями установлено, что основными факторами, влияющими на работу вращающихся биоконтакторов, являются: органическая и гидравлическая нагрузки, температура сточных вод, скорость

вращения, степень погружения контактора, объем резервуара и и центрации растворенного кислорода. Удельная поверхность загру ки вращающихся биоконтакторов в 5-6 раз больше, чем у обычных биофильтров. Следовательно, они более компактны, высокопроиэв дительны и занимают меньшую площадь.

Эффективная аэрация вращающихся биоконтакторов, происход щая при их вращении, и фиксированное состояние биомассы делаю их менее уязвимыми в экплуатации и они не требуют высококвали цированного обслуживания. Капитальные затраты на строительств вращающихся биоконтакторов выше, чем у аэротенков, но потребность их в электроэнергии в 3 раза меньше, чем у последних. Н кие энергетические затраты вращающихся биоконтакторов способе вуют их применению в странах СНГ в условиях возрастания стоим ти энергоносителей. Однако вращающиеся диски и роторы требуют применения дорогостоящих и труднодоступных материалов для их готовления. При высоких органических нагрузках наблюдается чр мерный рост биомассы на дисках, что часто приводит к их ловре дениям.

Биологические барабаны с насыпной загрузкой в отличии от биодисков менее материалоемки и не подвержены обрастанию, но конструктивно сложны и недостаточно исследованы. Специальные сыпные загрузочные материалы труднодоступны. Компактные устан ки очистки малых объемов сточных вод с вращающимися биоконтак рами еще не совершенны и требуют проведения исследований в эт направлении.

• Важным вопросом в создании нового биобарабана является в бор материала загрузки, который должен обладать прочностью к тиранию, малой удельной массой, достаточной подвижностью, и с мое главное, большой удельной поверхностью, отличаться просто в производстве и доступностью. Большая удельная поверхность ц водит к увеличению количества биомассы, а придание лодвижност к улучшению обменных процессов, особенно кислородных, которые свою очередь приводят к повышению производительности установк:

Исследованиями погружных дисковых биофильтров установлен что независимо от толщины и, следовательно, количества биомас< степень очистки для всех видов загрузки одинакова. Это объясн ется тем, что при большой толщине биопленки аэробные процессы

протекают только в поверхностном слое, а ближе к загрузке - анаэробные. Следовательно, в окислении органических загрязнений активное участие принимает только наружняя весьма тонкая часть биопленки и она составляет всего 40-1000 мкм. Интенсивное перемешивание частиц загрузки, способствующее истиранию и поддержанию тонкого аэробного слоя биопленки, имеет важное значение для обеспечения кислородного режима и достижения высокой скорости окисления органических загрязнений.

На основании вышеизложенных предпосылок была разработана и испытана в натурных условиях компактная установка (РисЛ), состоящая из зон биологической очистки и отстаивания, разделенных камерой дегсзации. В зоне биологической очистки размещен полый барабан, разделенный на три сектора сетчатыми радиальными перегородками, расположенными под углом 120°. Каждый сектор заполняется загрузочным материалом на 50-75% объема. Такое расположение перегородок и просторный объем каадого сектора способствуют хорошему пё'! вмешиванию частиц загрузки, отторжению биопленки и поддержанию аэробных условий, а также предотвращению заиливания материала загрузки. В зоне отстаивания предусматривается устройство расходящихся наклонных перегородок, создающих условия тонкослойного отстаивания. Постепенное увеличение расстояния между перегородаками способствует уменьшению скорости восходящего потока и, следовательно, подъемной способности, что благоприятно сказывается на качестве очищенной воды за счет уменьшения выноса взвещенных веществ. В системе электромеханического привода было предусмотрено устройство коробки скоростей от автомобиля ГАЗ-51, позволяющей изменять частоту вращения барабана в пределах 1-8 мин-^.

Корпус установки, основание барабана, перегородки и желоба были изготовлены из листовой стали толщиной 3 мм, каркас барабана из металлических уголков. Поверхность барабана и сетчатые перегородки выполнены из проволочной сетки из нержавеющей стали с размерами ячеек 5x20 мм.

В качестве загрузочного материала использована пористая резина-(ТУ-21^526-87^отход обувной фабрики, нарезанная в форме куликов крупностью 10-20 мм с удельной поверхностью 330 . Она устойчива к воздействию сточной воды, легка по отношению к соприкасающимся частям барабана и податлива резанию

Рис Л. Компактная установка для экспериментальных иссле ваний очистки сточных вод в натурных условиях

а) собственно компактная установка

у о* ; V / у ^ г г *

I - корпус, 2 - зона аэрации, 3 - приемная камера, 4 - загару б - сетчатый барабан, 6 - сетчатая перегородка,.7 - перегоро^ наклонные, 8 - камера очищенной воды, 9 - отводной патрубок, 10 - зона осветления, II - зона успокоения, 12 - патрубок 0Т1 да осадка

б) Основные технические характеристики установки: Производительность, м^/сут. 3,6

Габариты, мм длина ширина выс ота

Напряжение на приводе двигателя, В Мощность двигателя, Вт Расход электроэнергии, кВт.ч Удельный расход электроэнергии, кВт.ч/м сточной воды

Окислительная мощность установки, гБПК^/м час

2350 1200 1640 220 225 5,4

1,5

44 -64,2

на куски различной формы и крупности и, самое главное, доступна в неограниченном количестве. Предварительное выдерживание в аэротенках и микроскопирование отмытой биопленки свидетельствовали о ее высокой иммобилизирующей способности.

Экспериментальное исследование опытной установки было проведено на территории Правобережных очистных сооружений канализации г.Душанбе в период с февраля по октябрь 1992 г. В пусковом периоде при расходах 0,5 - 1,5 л/мин на поверхности загрузки происходило нарастание биомассы микроорганизмов. Исследование эффективности работы опытной установки проводилось при частоте вращения барабана 1;2 и 3 мин-* при наполнении биобарабана загрузкой 0,50 и 0,75 и при расходах очищаемой сточной воды 1,5; 2,0 и 2,5 л/мин. Было проведено девять серий опытов при различных ус-ловиях.Сточная вода подавалась на установку после здания решеток.

В седьмой опытной серии в приемный желоб дополнительно подавали субстрат в виде молочной сыворотки к очищаемой воде с расходом 0,5 л/мин и исходной БПК^ = 1000 - 1100 мг/дм*^, что соответствовало повышению концентрации органических загрязнений.

В результате во всех опытах наблюдалось качество очищенной воды, характерное для сооружений полной биологической очистки и эффект очистки по основным загрязнениям составлял: по БПК^ -90,5-97% /, ХПК - 82,4-92$ , взвешенным веществам - 87,3-91%, по аммонийному азоту - 60-93,4%. Содержание растворенного кислорода колебалось в пределах 3,7-7,5 мг/дм^.

В таблице I приведены показатели поступающей и очищенной воды при опытах с повышенной органической нагрузкой при добавлении сыворотки, в таблице 2 приведены технологические показатели опытной установки при частоте вращения биобарабана от I до 3 мин-*, наполнении биобарабана 0,75 с расходом сточных вод 2,5 л/мин.

Анализ результатов исследований показывает, что на эффективность работы установки в том числе и на окислительную мощность существенное влияние оказывают исходная нагрузка по загрязнениям, частота вращения барабана и объем загрузки в нем (Рис.2,3).

Исходная нагрузка по загрязнениям определялась как произведение концентрации данного загрязнения на расход очищаемой сточной воды. С увеличением органической нагрузки по БПК^ повы-

- 1С -

шаетоя остаточное загрязнение в очищенной воде, но менее интен! при большем наполнении биобарабана загрузкой. Например, при по! шении органической нагрузки с 6 до 15 г/час по ЕПК^ качество от ной воцы снижается (при наполнении биобарабана - 0,5) до 8,0 М1 до 7,0 мг/дм^ (при степени наполнения биобарабана 0,75). Оцина! величина БПК^ в очищенной воде - 0,0 мг/дм^ при наполнениях би< рабана загрузкой 0,5 и 0,75 достигается соответственно при наг] ках 15 и 23,0 г/час. Следовательно, увеличение объема загрузки с 0,5 до 0,75 объема биобарабана способствует повышению окисли! ной мощности в 1,5 раза (Рис. 41.

Таблица I

Качество поступающей и очищенной воды на компактной установке

Показатели Еч. изм. Поступающая стэчная вода Очищенная сточне вода

Среднее Интервал изменения Среднее Интерва; менения

Взвешенные вещества мг/дм^ 140 120-280 17,0 13,2-22,

бпк5 _ 260 180-310 8 4,2-12,

хпк _ п__ 309 200-602 24 18 - 33

Величина рН усл.ед. 6,8 6,9-7,1 7,4 7,3-7,€

Азот амманий-ный мг/дм^ 6,4 7,15-4,3 1,05 ■ 1,0-1,1

Нитриты 0,2 0,15-0,3 0,07 0,1-0,1

Нитраты ——п — 0,23 0,2 -0,25 0,4 о ,2-0 ,е

Фосфаты 3,8 2,4-5 1,3 1.1-2,5

Растворенный кислород ____ и__ 0,54 С-0,85 3,7 3,0-5,0

Окисляемость __ II__ 40 37-50 16 15-17

СПАВ __и__ 0,5 ^ ,2-0,7 0,03 0,05-0,

Нефтепродукты __«__ 1,5 - 0,4 -

Прозрачность СМ 4 2,3-4,6 12 11,6-13

Температура °С 19 17-21 19 17-21

Таблица 2

Технологические параметры опытно-промышленной установки

Параметры

Серии

опытов

9

Продолжительности очистки, час

аэрации осветления Частота вращения биобарабана, мин~*

Количество биопленки, г/л приведенное к I дм объема загрузки

Окислительная мощность гБПК^

/А

по объему загрузки

по объему зоны аэрации

на ед .площади загрузки,г£ЛК»/л*Ч

Гидравлическая нагрузка .м^/ыЯ Ч

на поверхность отстойной зоны

на поверхность загрузки Количество осадка, л/и Расход электроэнергии, кВт.'^м3

Аэрирующая способность барабана

Влажность осадка, % Зольность осадка, % Эффект очистки; % : . по БПК5 по ХПК

,по взвешенным веществам по аммттйному азоту

4

2,5

г

7.5

64.2 75,6 0,2

0,29 0,028

2.6

1,5 38,4

92 36

97 9Я

87.3 83,6

4

2.5 3

3,2

24,3 27,8 0,07

0,29 0,028 3,23

2,0

39,8

91 38

90 81 84 80

I

8,5

1,1 15,13

93 37,6

91 89 88 ■83

7

6

- 12 -

со со

-1-1

- г

я

х -

X Сб О) ч

4 о § &

£ 5

X « «

5 ©

св Я

£ § 8- й* I I

о о X о

Рис.2.

5 со^

'частота вращения Зависимость с

эго кислорода (I),

мощности загрузки Ш) и расхода электроэнергии ЧУ) от частоты вращения биобарабана

•зависимость содержания растворенного кислс концентрации биопленки 1П), окислительной рузки Ш) и расхода электроэнергии (1У) оч

100

98

96

94

к 92

н 90

о 88

86

84

82

80

Рис.3.

1 частота вращения£ ыин~* Зависимость эффекта очистки по БПК5 (У), ХПК (У1), взвешенным веществам (УП) и аммонийного азота (УШ) от частоты вращения биобарабана

Повышение нагрузки по взвешенным веществам также приводит к увеличение остаточного содержания взвеси в очищенной воде и оно тем больше, чем выше степень наполнения биобарабана загрузкой. Одинаковое содержание взвешенных веществ - 17 мг/дм^ наблюдается при степени наполнения 0,5 (при нагрузке 20 г/час) и -0,75 (при нагрузке 12,2 г/час). Если увеличение выноса взвешенных веществ при увеличении нагрузки объясняется как увеличением скорости движения сточной воды, так и количеством взвешенных веществ в осветляемой воде, то с увеличением степени наполнения биобарабана, по-видимому, объясняется повышением возмущающего влияния большого объема загрузки и большим количеством отторжен-ной биопленки.

Частота вращения биобарабана оказалась наиболее существенным фактором, влияющим на степень вовлечения кислорода в очищаемую воду и на содержание биопленки на поверхности загрузки. Эти параметры в свою очередь оказывают определяющее влияние на окислительную мощность биобарабана и, следовательно, на эффект очистки сточных вод. Опыты показали, что при увеличении частоты вращения барабана с I до 2 мин-* содержание растворенного кислорода

о

увеличивается с 4,0 до 6,5 мг/дм, но при дальнейшем увеличена до 3 мин"* всего до 7,8 мг/дм . Следовательно, с точки зрения обеспечения процесса кислородом увеличение частоты вращения ба рабана более 2 мин-* не эффективно.

Количество биомассы - в объеме загрузки с повышением частоты вращения уменьшается. Яри частоте I мин" оно составляет 8,2г/. при 2 мин"1 - 7,1 г/л, а при увеличении частоты вращения до 3 мин-* - до 3,0 г/л. Уменьшение биомассы и повышение'содержания кислорода, наблвдаемые при увеличении частоты вращения барабана до 2 мин"*, способствовали повышению окислительной мощности с 15,6 до 45 г/м^ас, à при 3 мин"* наоборот привели к е снижению до 24,3 г/м час. Повышение окислительной мощности обу ловлено улучшением аэробных условий жизнедеятельности ыикросрг низмов.

По результатам гидробиологического анализа выявленопреоб ладание прикрепленных микроорганизмов: Vorticella convalfifia, Cyclidium citrillus, Euplotes patella, Splrostomum tires, Eupl< ¿ез patella, O^tricha ïallax, Chilodonella Cooututa, Lionotus Tamella. Постоянно наблвдались в заметных количествах ¡Rotatoria и Aspidisca. Концентрация суспензированной биомассы . в среднем составляла 7 г/л. Для биомассы характерна высокая зо-лшость (39%), чтосвццетельствует о достаточно высокой степени минерализации.

Зависимость эффекта очистки по взвешенным веществам от частоты вращения биобарабана показывает, что при увеличении ча стоты вращения до 2 мин-* он остается практически.без изменения - 87,3&, а при увеличении до 3 мин-* резко снижается до 64', Это обусловлено ухудшением гидродинамических условий в зоне ос ветления и интенсивным отторжением биопленки с поверхности заг рузки.Эффективность удаления органических загрязнений, выражен'

ных

че^ез БШс повышается с увеличением частоты вращения до 2 мин" до 9щ>, а затем снижается до 90$ при частоте вращения

3 мин-*

Исходная органическая нагрузка оказывает существенное влияние на удельную окислительную мощность загрузки. Это влияние зависит от наполнении биобарабана. Например, при увеличении органической нагрузки с 6 г/час до 15 г/час удельна»

окислительная мощность загрузки при наполнении 0,5

повышается с 14,8 до 37,8 г/м^час, а при - 0,75 - с 10,2 до ■ 25,6 г/м^час. Повышение окислительной мощности загрузки в свою очередь приводит к повышению эффекта очистки по органическим загрязнениям и это повышение больше при наполнении биобарабана загрузкой - 0,75, чем при - 0,5.

Обобщение результатов исследований позволило установить, что окислительная мощность компактной установки с биобарабаном и подвижной загрузкой, а также степень очистки сточных вод от органических загрязнений и взвешенных веществ в ней зависят от расхода сточной воды, концентрации загрязнений, наполнения био. барабана /удельнойповерхности загрузки^, частоты вращения барабана и температуры сточных вод, но влияние каждого из них различно.

Благодаря использованию модифицированного метода анализа разномерноетей (ВРГОО) и представлению функциональных зависимостей окислительной мощности, содержание органических и взвешенных веществ в очищенной воде в виде степенных функций и решению их методом Жордана-Гаусса автором получены следующие зависимости, характеризующие процесс очистки сточных вод на компактной установке с биобарабаном с подвижной загрузкой:

ом = о,«?« (I)

рЫ1

о,гг / 0,13 А/о,з( р<ь*г ооЦ

п<Ь/5 г Мб ц/0,006 еК ' -т-0,073

где ОМ - окислительная мощность площади поверхности загрузки, гБПК^/.час;

^ел" содержание органических веществ, выраженных через

БПКд соответственно в поступающей и очищенной сточных водах, мг/дм^;

С^и С^ - содержание взвешенных веществ соответственно- в поступающей и очищенной сточных водах,-мг/дм^;

О - расход сточных вод, ы^сут;

Д^ - частота вращения биобарабана, мин

Р - обща? площадь поверхности загрузки, м^;

Т - температура сточных вод, °С.

Величины показателей степени характеризуют степень влия- ; ния соответствующих параметров. Зависимости (1\ (2) и (3) поз воляют выполнить расчет компактной установки с'биобарабаном или определить любой фактор, входящий в них. Для облегчения использования зависимостей составлены программы с применением языка Бейсик для расчета на ЭЕМ.

Результаты исследований позволили предложить унифицированный ряд типоразмеров компактной установки с биобарабаном с подвижной загрузкой. Установки унифицированы по диаметру и длине барабана 1000x1000; 1500x1500 и 2000x2000 мм и числу последовательно работающих барабанов I, 2 и 3 производительностью от 3 до 50 1^/сут или 0',46 - 6,57 кг БПК^/сут. Составлены рекомендации для проектирования, изготовления и эксплуатации компактных установок с биобарабаном с подвижной загрузкой.

Сравнение технологических параметров разработанной компактной установки с известными установками показывает ее преимущества по коэффициенту использования объема установки - О ,6 м3/ы3 и потреблению электроэнергии 1,5 кВт ч/»г сточной воды, что соответственно.в 2 и 2,4 раза меньше.

ВЫВОДЫ

1. В результате совершенствования конструкций компактных установок с биоконтакторами была разработана установка для биологической очистки сточных вод с биобарабаном, разделенным сетчатыми перегородками и загруженными фракциями из пористой резины в объеме 0,5-0,75^ от объема биобарабана. Практическое использование такой компактной установки отвечает требованиям минимальной стоимости и материалоемкости, что существенно влияет на широкое их применение в Египте и странах СНГ.

Подана заявка на изобретение во ВШИГПЭ.

2. Установлена возможность использования отходов обувной фабрики - пористой резины в качестве.загрузки для биобарабана. Загрузочный материал не токсичен, устойчив к вознействию воды, с ладает высоким сопротивлением истиранию элементами биобарабана V

может быть использован в виде различных фракций. В зависимости от крупности фракций, можно достичь любой площади поверхности загрузки, что позволяет регулировать технологический режим биологической очистки сточных вод. Материал имеет небольшой объем -ный вес, что способствует экономии электроэнергии.

3. Исследования на компактной установке с биобарабаном диаметром 1000 мм выявили оптимальные параметры ее работы: скорость вращения биобарабана 2 мин"^; наполнение биобарабана фракциями загрузки - 0,75; удельную окислительную мощность загрузки 44 г/м3 ч при начальной органической нагрузке 27 г БПК^/ч. При этом обеспечиваются условия для полной биологической очистки сточных вод с эффективностью по ВПК^ до 97%, по ХПК до 97.% , по взвешенным веществам до 87а и по аммонийному азоту до 83%, а также устанавливается равновесие мезду приростом и выносом биопленки для загрузки из резиновых фракций, имеющей удельную поверхность 330 ьг/м3 и плотность 740 кг/м .

4. Анализ результатов экспериментальных исследований показывает, что расход сточной воды, концентрация загрязнений, степень наполнения биобарабана, частота его вращения и температура сточной воды оказывают существенное влияние на окислительную мощность компактной установки и эффективность ее работы. Установлено, что увеличение частоты вращения биобарабана способствует большему вовлечению кислорода воздуха в сточную воду, но приводит к повышению концентрации взвешенных веществ в очищенной воде. Увеличение концентрации загрязнения и наполнения биобарабана 0,5 до 0,75 : приводит к повышению окислительной мощности до

64 г БПК^/м^ч, но к снижению содержания кислорода в очищенной воде до 3,7 мг 0?/дм . При частоте вращения биобарабана 1-2 мин* содержание растворенного кислорода колебалось от 4,6 до 6,3 мг 0^/дм^ в зависимости от исходной величины органических загрязнений.

5. Установлены математические зависимости, позволяющие определить окислительную мощность загрузки, содержание органических и взвешенных веществ в очищенной воде и произвести расчет биобарабана с подвижной загрузкой с использованием метода анализа размерностей ВГРИО (фирмы г.Бруклина, США). Формулы (I), (2) и (3) были обработаны на персональном компьютере.

6. Разработан унифицированный рад компактных установок с биобарабанами и подвижной загрузкой производительностью от 2 ; 50 ы^сут. при исходной нагрузке от 0,46 до 6,57 кг БПК^сут. Выдана проектная документация для их изготовления заводу "Тад-жиксантехмонтаж" г.Душанбе.

7. Технико-экономические показатели для установок с биобг рабаном с подвижной загрузкой характеризуются высоким коэффиад ентом использования объема 0,6 м3/м3 очищенной воды и низким потреблением электроэнергии 1,5 кВт ч/м сточной воды. В peзyJ тате сравнения с проектами счистных сооружений с фильтрующими кассетами, разработанными ЦНШЭП инженерного оборудования на расход сточных вод 3 м /сут, экономический эффект от внедреню одной компактной установки с биобарабаноы и .подвижной эагруако; составит от 2,5 до 8,5 тыс.рублей в год(в ценах 1991 г.Ч

Основные положения диссертации опубликованы диссертантом в соавторстве с Сайдаминовым И.А.

1. Малогабаритная компактная установка. Информационный листок /ТаджикНИИНТИ, № 77-92, Душанбе, 1992 г.'.

2. Носитель микроорганизмов для биологической очистки сточных вод. Информационный листок /ТаджикНИИНТИ, № 78-92, Душанбе, 1992 г.

11 1 * 1 11 ............ '■

Подписано в печать 30.12.92 Формат 60x84 /16 Печать офс. И-302 Объем I уч.-изд.л. Т.100 Заказ Бесплатно

Ротапринт ШСИ им .В .В.Куйбышева