автореферат диссертации по строительству, 05.23.04, диссертация на тему:Доочистка биологически очищенные сточных вод предприятий целлюлозно-бумажной промышленности на фильтрах с плавающей загрузкой

кандидата технических наук
Дмитриевская, Елена Семеновна
город
Москва
год
1996
специальность ВАК РФ
05.23.04
Автореферат по строительству на тему «Доочистка биологически очищенные сточных вод предприятий целлюлозно-бумажной промышленности на фильтрах с плавающей загрузкой»

Автореферат диссертации по теме "Доочистка биологически очищенные сточных вод предприятий целлюлозно-бумажной промышленности на фильтрах с плавающей загрузкой"

На правах рукописи

Дмитревская Елена Семеновна -

доочистка биологически очищенных сточные вод предприятий целшпозно-бумаяной промшленности ( на Фильтрах с плавающей загрузкой

05.23.04 - водоснабжение, канализация, строительные системы охраны водные ресурсов

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва - 1996

Работа выполнена в Государственном предприятии, комплекснс научно -исследовательском и констругсгорско-технсдогическс институте водоснабжения, канализации, гидротехнических соорз жений и инженерной гидрогеологии (НИИ водгезо) Минстроя роса и Всесоюзном ордена трудового красного знамени научно-прои: Бедственном объединении целлюлозно-бумажной промышленное]

(ШЮбУМПРОМ)

научный руководитель - ; .. ,

кандидат технических наук Коровин Леонид Константинович

научный консультант -доктор технических наук Нечаев Алексей Петрович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Журба нихаип Григорьевич кандидат технических наук, профессор Николадзе Георгий Ильич

ведущая организация - АО "МосгипробУМ"

запита состоится " 25 " декабря 1996 г, в ю час. на з. нии диссертационного совета к озз. 05. ог нии водтво мшстро: сии по адресу: 119826 носква. комсомольский проспект. 42.

с диссертацией можно ознакомиться в библиотеке нии водгео Автореферат разослан " 22 " ноября 1996 г.

Ученый секретарь диссертационного

совета, к. т, н, ^ ^ Е. А. чис

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Сложившаяся к настоящему времени экологическая обстановка остро ставит перед всеми отраслями народного хозяйства страны задачу дальнейшего совершенствования водопользования и очистки сточных вод. Учитывая, что целлюлозно-бумажная промышленность (ЦБП) является одним из крупнейших потребителей свежей воды и имеет большой объем загрязненных сточных вод, решение проблемы повышения качества очистки сточных вод предприятиями отрасли приобретает особую значимость. В связи с этим Государственной программой природоохранного строительства отрасли предусматривается снижение содержания взвешенных веществ (ВВ) в сточных водах предприятий ЦБП, сбрасываемых в природные водные объекты, в пределах до 10 мг/л.

Решение этой задачи возможно введением дополнительной очистки биологически очищенных сточных вод (доочистки). Однако, на сегодняшний день в отрасли накоплен отрицательный опыт доочистки биологически очищенных сточных вод (БОСВ) традиционными способами (в прудах-отстойниках, на песчаных, фильтрах). Настоящая работа представляет собой исследование возможности использования для доочистки отраслевых БОСВ принципиально нового способа: на фильтрах с плавающей загрузкой из гранул пенополистирола (ФПЗ). Подобное исследование в отрасли не проводилось, и до настоящего времени отсутствуют рекомендации по установлению оптимальных параметров загрузки и технологического режима таких фильтров, которые могли бы быть использованы при их проектировании и эксплуатации.

Цель и задачи исследования. Основной целью работы явилось обоснование целесообразности применения ФПЗ и разработка рекомендаций по их использованию для доочистки БОСВ предприятий отрасли от взвешенных веществ, являющих-

ся основным загрязняющим их ингредиентом. Практической задачей исследования являлось установление взаимозависимостей между параметрами (толщиной слоя и диаметром гранул) фильтрующей загрузки и технологическим режимом работы ФПЗ (скоростью фильтрования). На основе установленных взаимозависимостей предстояло разработать рекомендации по расчету фильтров.

Методика исследований. Теоретические исследования включали в себя анализ различных методов расчета фильтров как с тяжелой, так и плавающей загрузками, и определение взаимозависимости процессов и технологических параметров, которые присущи процессу фильтрования БОСВ целлю-лозно-бумажных предприятий на ФПЗ. Экспериментальные исследования проводились на пилотной установке, смонтированной на станции биологической очистки сточных вод Сыктывкарского ЛПК. Методика их проведения предусматривала определение времени защитного действия фильтра при различных толщинах слоя и гранулометрическом составе загрузки, а также скоростях фильтрования. Для установления характера распределения в толще загрузки фильтра загрязнений с помощью пьезометров во время всех серий опытов в загрузках определялся рост потери напора.

Научная новизна. Впервые для отрасли определены характерные для процесса фильтрования БОСВ ЦБП на ФПЗ взаимозависимости между толщиной слоя загрузки, диаметром ее гранул и скоростью фильтрования, установлены характер и степень их влияния на снижение концентрации в фильтрате взвешенных веществ и дпи-тельность защитного действия фильтра, обеспечивающего содержание ВВ в фильтрате в допустимых пределах. Определены границы автомодельной области работы ФПЗ на доочистке БОСВ ЦБП. На основании экспериментальных данных и выявленных зависимостей предложена формула для определения продолжительности защитного действия ФПЗ. В ходе

проведенных исследований установлено, что снижается в фильтрате и величина БПК5. Размер снижения может быть определен расчетом. В работе установлена также приемлемость исходных концепций, положенных Д.М. Минцем в основу разработанной им методики расчета фильтров с тяжелой загрузкой, для ФПЗ, работающих на доочистке БОСВ ЦБП. Обоснована возможность использования предложенных им формул для расчета продолжительности защитного действия фильтра и времени достижения предельной потери напора.

Практическая значимость. Проведенное исследование обосновывает целесообразность использования ФПЗ на доочистке БОСВ ЦБП. Выявленные взаимозависимости между параметрами фильтрующей загрузки фильтра (толщиной слоя и гранулометрическим составом) и режимом его работы (скоростью фильтроваг ния) позволили предложить формулы для расчета продолжительности защитного действия фильтра и величины снижения в ходе доочистки БОСВ ЦБП на ФПЗ значений БПК5. Установлена возможность осуществлять расчет таких фильтров и устанавливать их оптимальные параметры на различных режимах работы в ходе проектирования, решать конкретные вопросы, связанные с повышением производительности ФПЗ и улучшением качества очистки в процессе их эксплуатации.

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на:

• 42-й и 43-й научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава, аспирантов, молодых специалистов и научных сотрудников ЛТИ ЦБП по итогам научно-исследовательских работ за 1988 и 1989 гг. (Ленинград, март 1989 г., март 1990 г.);

• совещании у зам. главного инженера по охране окружающей среды Сыктывкарского ЛПК (Сыктывкар, июнь 1990 г.)

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 8 работ.

Структура и объем дисссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов, списка использованной литературы из 107 наименований и восьми приложений. Диссертация изложена на 162 страницах машинописного текста (включая приложения), содержит 18 таблиц и 10 рисунков.

Автор защищает:

1. Целесообразность использования ФПЗ для доочистки БОСВ на предприятиях отрасли.

2. Установленные в результате проведенного исследования закономерности связей между основными параметрами фильтрующей загрузки и технологическим режимом, работы фильтра с плавающей загрузкой из пено- полистирола.

3. Формулу для определения продолжительности защитного действия ФПЗ, работающих на доочистке БОСВ ИБП.

4. Формулу для установления степени снижения БПК5 при доочистке на ФПЗ отраслевых БОСВ.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАЩЕЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность проведения исследования, формулируются его цель и задачи.

Глава 1 содержит общую характеристику сточных вод ЦБП - их объемы, характер и степень загрязнений, а также существующих систем очистки и их эффективности. Делается вывод о возможности использования фильтров с плавающей загрузкой для доочистки отраслевых БОСВ от ВВ, размеры частиц которых лежат в широких пределах от 0,5 до 100 мкм. В настоящее время известны и используются различные способы доочистки сточных вод от ВВ. Общепризнано, что наиболее эффек-

тивной является доочистка с помощью фильтров с зернистой загрузкой. Анализ данных по эксплуатации фильтров с различной тяжелой загрузкой (песчаных, гравийных, одно- и многослойных и др.) указал на то, что все они имеют ряд недостатков (высокая стоимость строительства и эксплуатации, строгие ограничения по загрязнениям исходной воды и др.), которые не позволяют рекомендовать их отрасли. Эффективное решение проблемы доочистки может быть найдено путем применения ФПЗ, о чем свидетельствует анализ многочисленных материалов об их использовании на различных предприятиях других отраслей народного хозяйства. Эти данные указывают, в частности, на возможность их работы на сточных водах с содержанием ВВ большим, чем те, которые допустимы для фильтров с тяжелой загрузкой; устойчивую работу этих фильтров при резких изменениях загрязненности исходной, воды; конструктивную простоту, фильтров; невысокие (по сравнению с фильтрами с тяжелой загрузкой) строительную стоимость и эксплуа-тационные расходы. Подчеркивая все эти достоинства ФПЗ, авторы, однако, рекомендуют для них в весьма широком диапазоне скорости фильтрования, толщины слоя загрузки и диаметры гранул. Какими их следует устанавливать для доочистки на предприятиях отрасли это следовало установить на основе рассмотрения теории вопроса и результатов опытных работ.

Глава 2 содержит анализ разработанных рядом исследователей теоретических аспектов процесса фильтро-вания, предложенных ими способов и математического аппарата для определения параметров фильтров. Авторы всех работ, посвященных исследованию процесса фильтрования суспензий в зернистой среде, стремились установить, объяснить и выразить математически два главных вопроса его кинетики:

• закономерность накопления ВВ в толще загрузки и связанные с ними изменения в условиях фильтрования и

• закономерности изменения концентрации суспензии по высоте зернистого слоя и во времени на выходе из слоя.

Фильтрационный процесс сложен сам по себе и в разных условиях протекает по-разному. Поэтому объяснить его однозначно не только трудно, но, видимо, и невозможно, так как в процессе фильтрования происходят непрерывные изменения не только условий задержки взвеси, но и самой взвеси, структуры фильтрующего слоя.

Сложность комплексного исследования процессов очистки сточных вод фильтрованием объясняется также широким диапазоном физико-химических свойств стоков и содержащихся в них ВВ и других ингредиентов. Этим следует объяснить то обстоятельство, что до настоящего времени единой методики расчета фильтров не только с плавающей, но и с тяжелой загрузками не существует. Разные исследователи при расчетах пользуются:

• или эмпирическими формулами, полученными в результате обработки опытных материалов на конкретных сточных водах того или иного конкретного производства, тех или иных характерных загрязнениях;

• или разрабатывают свою концепцию математического аппарата;

• или проверяют возможность использования уже имеющихся рекомендаций по расчету для своего объекта исследования.

Анализ исследований, посвященных установлению закономерностей работы ФПЗ, показал, что поиски их авторов шли в основном в последнем направлении и, в частности, в изучении возможности использования для расчета основных параметров ФПЗ теоретических положений и достаточно простых в практическом использовании расчетных рекомендаций, разработанных Д.М. Минцем. Ориентируясь на основные положения этой теории, в данной главе обосновываются конкретные вопросы, которые следовало проверить в ходе экспериментальных работ и учесть по материалам и рекомендациям ранее проведенных ис-

следований. Результаты этих исследований должны были позволить установить:

• продолжительность фильтроцикла в зависимости от толщины слоя загрузки, скорости фильтрования и эквивалентного диаметра гранул за грузки;

• время защитного действия загрузки (1з) и достижения предельной потери напора (Чн).

Анализ опытных данных должен был определить характер зависимостей между указанными выше параметрами в случае доочистки БОСВ ЦБП на ФПЗ и возможность применения метода расчета 13 и ^, предложенного Д.М. Минцем.

Глава 3 содержит описание пилотной установки на Сыктывкарском ЛПК, методики проведения экспериментальных работ и обработки полученных данных.

Все экспериментальные работы проводили на пилотной установке общей высотой 4,5 м и диаметром 80 см, позволяющей фильтровать воду через слой загрузки до 1,8 м. Потери напора в слоях загрузки определяли с помощью пьезометров, расположенных на расстоянии 20 см один от другого. Скорости фильтрования поддерживали постоянными путем регулирования расхода воды. Содержание ВВ определяли весовым методом, БПК5 стандартным методом разбавления.

Опыты проводили при непрерывной работе фильтра. При достижении в фильтрате содержания ВВ более 20 мг/л фильтро-цикл считали законченным (в ряде случаев его продолжали для определения ^ и контроля за БПК5), осуществляли промывку фильтра и затем начинали замеры по следующему фильтроциклу. Пробы исходной воды и фильтрата для определения концентрации ВВ и БПК5 отбирали через каждый час при скоростях фильтрования 10 м/ч и менее. При скорости фильтрования 15 м/ч их отбирали через 0,5 часа. Так же снимали и показания пьезометров. Экспериментальные работы были проведены при следующих режимах фильтрования и параметрах загрузки:

• скорости фильтрования - 4, 5,6,10 и 15 м/ч;

• толщины слоя фильтрующей загрузки - 90, 110,150 и 180 см; эквивалентные диаметры гранул загрузки - 2,5; 2,7; 2,8; 2,9 мм.

В качестве плавающей загрузки были использованы вспененные зерна полистирола марки ПСВ размером 1,0-10,0 мм. Обработка опытных данных по динамике изменения концентрации ВВ в фильтрате заключалась в изучении "выходных" кривых (см. рис.), которые отражали изменение содержания в фильтрате ВВ на протяжении всего фильтроцикла. С помощью этих кривых определяли продолжительность защитного действия загрузки для каждого фильтроцикла, ориентируясь на концентрации ВВ в фильтрате, соответствующие 10 и 20 мг/л.*

Рисунок Выходные кривые для определения 1з

Указанные концентрации соответствуют существующему и планируемому к введению нормативам очистки сточных вод от ВВ.

Анализ результатов экспериментальных работ и многочисленные вариантные расчеты позволили разработать для случая доочистки отраслевых БОСВ, концентрация ВВ в которых не превышает 100 мг/л, формулу для определения продолжительности защитного действия ФПЗ следующего вида:

(1)

где к - поправочный коэффициент, учитывающий толщину слоя и гранулометрический состав загрузки;

А - константа фильтрования, численное значение которой для содержания ВВ в фильтрате до 5, 10 и 20 мг/л составляет соответственно 103, 255 и 408.

Значения поправочного коэффициента к приведены в табл.1.

Таблица 1

Значения поправочного коэффициента к

Эквивалентные диаметры гранул (<1), мм экв Значения к для толщин слоя загрузки(х), см

100 150 200

1,0 1,0 1,5 2,0

1,5 0,72 1,08 1,44

2,0 0,56 0,84 1,12

3,0 0,28 0,33 0,37

Хотя основной задачей ФПЗ является доочистка БОСВ от ВВ, они позволяют снизить и БПК5, значение которого в БОСВ предприятий отрасли чаще всего лежит в пределах 20-40 мг/л. Для выяснения того, как на различных режимах работы фильтр с плавающей загрузкой снижает БП1С5, были проанализированы опытные данные для следующих режимов фильтрования:

• толщина слоя загрузки - 90,150 и 180 см;

• скорость фильтрования - 2,4, 5, 6,10 и 15 м/ч.

Анализ полученных данных позволил сделать заключение о том, что величина снижения БПК5 в фильтрате зависит в основном (помимо содержания растворенного кислорода) от скорости фильтрования. Математическая обработка данных указывает на возможность установления такого снижения в зависимости от скорости фильтрования (дефицита кислорода не наблюдалось) с помощью формулы:

1,36

Ву = % (2)

где V - скорость фильтрования, м/ч.

При скоростях фильтрования 6-10 м/ч фильтр с плавающей загрузкой снижает БПК5 на 15-20%, а при скоростях менее б м/ч - на 20-25%. Таким образом, опытные работы дают возможность утверждать, что ФПЗ на доочистке БОСВ ЦБП могут быть достаточно эффективным средством не только снижения содержания в них ВВ, но и БПК5.

Чтобы установить справедливость в данном случае теоре-тическихпредпосылок, выводов и методики расчета, предложенных Д.М. Минцем для малоконцентрированных и мелкодисперсных суспензий, необходимо было установить соответствие принятых им исходных теоретических положений случаю фильтрования грубодисперсных и достаточно высококонцентрированных (до 100 мг/л) сточных вод, на которых работал фильтр. С этой целью для каждого фильтроцикла по установленной для него длительности работы в автомодельном режиме и значениям х, V и (Зэкв определяли значения параметров X' и Т', которые характеризуют загрузку и режимы фильтрования. По этим значениям строили графики зависимости между ними. Полученные значения X' и Т хорошо укладывались вдоль прямых линий, и линейная зависимость X' = КТ' + Хо1, установленная для фильтров с тяжелой загрузкой, в данном случае также имеет место. Было изучено 12 различных режимов фильтрования, и для всех коэф-

фициенты корреляции взаимозависимости X' и Т составили 0,99 -1,0.

Таким образом, характерную для режимов фильтро-вания линейную зависимость между этими двумя параметрами можно считать установленной и для случая доочистки на ФПЗ БОСВ ЦБП.

Время защитного действия фильтров Д.М. Минц предложил определять с помощью формулы:

1

К

__ X

1.7^0,7 »7

VlJd\

(3)

где х - толщина слоя загрузки, см;

с1эга, - эквивалентный диаметр гранул загрузки, мм;

V - скорость фильтрования, м/ч;

К, X'- параметры фильтрования, определяемые опытным путем и характеризующие физико-химические свойства воды и взвеси.

Сопоставление экспериментальных и расчетных (по формуле 3) значений 13 приводится в табл. 2.

Таблица 2

Сопоставление экспериментальных и расчетных значений

олщина поя загру- Скорость фильтро-. Время защитного действия загрузки (ч) при:

ш, см и вания, Сиакс = 10 мг/л Смакс = 20 мг/л

квивалент- м/ч Экспе- Расчет Откло- Экспе- Расчет Откло-

ый диаметр римент нение % римент нение

ранулл, мм %

180 4 16 16,35 -2,1 23,1 27,06 -17,1

2,7 5 9,5 10,58 -11,3 22,5 21,16 +6,2

6 7,5 7,9 -5,3 12,0 13,1 -9,1

10 3,0 3,06 -1,96 6,5 6,16 +5,2

15 1,3 1,44 +4,1 3,1 2,88 +7,1

90 6 4,7 4,92 46 7,5 7,4 +1,3

2,5 10 1.9 1,86 +2,1 2,8 2,8 0

15 0,9 0,55 +38 1,5 1,5 + 1,5

110 6 6 6,08 +1,3 9,5 9,12 +4

2,9 10 2,3 2,27 +1,3 3,5 3,4 +2,8

150 . 6 7,8 8,3 -6,4 18 18,8 +4,4

2,8 10 3,3 3,2 +3 7,6 7,3 +3,5

15 1,5 1,52 -1,3 3,4 3,4 0

Отклонения в подавляющем большинстве случаев лежат в пределах 1,5-17,1%. Это указывает на достаточную точность расчетов и дает возможность сделать вывод о применимости этой формулы для определения времени защитного действия ФПЗ при доочистке БОСВ целлюлозно-бумажного производства.

Одновременно с отбором проб для определения содержания в исходной воде и фильтрате ВВ снимали также показания пьезометров, которые давали возможность судить об изменениях потери напора в толще фильтрующей загруз-ки. Показания снимали регулярно на протяжении всего фильтроцикла. Для всех серий опытов были построены графики прироста потерь напора. Они со всей очевидностью показали, что потери напора в пределах работы, фильтра в автомодельном режиме растут во времени по прямой или линии, близкой к прямой.

Для определения времени достижения фильтром предельной потери напора Д.М. Минцем была предложена формула

1

я к*0"5

/ же

на.

а

'Жв

у/У

(4)

где у - параметр фильтрования, определяемый опытным путем;

Н - предельная потеря напора, см;

V)/ - коэффициент, зависящий от температуры воды, пористости и формы гранул загрузки.

С целью выяснения приемлемости этой формулы для случая доочистки на ФПЗ БОСВ ЦБП были проанализированы взаимозависимости полученных значений —-— и комплекса -,

К х

в которых 11() - потеря напора по пьезометру к моменту времени 1, Ь0 - начальная потеря напора в загрузке. Согласно исходным положениям теории Д.М. Минца, которые лежат в основе предложенной им формулы, эти зависимости должны подчиняться линейному закону. Как на это указали построенные графики и произведенные расчеты, взаимозависимость действительно выражается прямой, что свидетельствует о возможности использовать формулу для расчета ^ на ФПЗ, работающих на доочистке сточных вод предприятий ЦБП.

Таким образом, для предварительного расчета (рекомендации) основных параметров фильтрования для проектируемых предприятий могут быть использованы формулы (1) и (2). Для рационализации работы ФПЗ (при их модернизации, реконструкции) на действующих предприятиях, где экспериментальное установление параметров фильтрования X', К и требует наличия только модельной фильтровальной установки, можно пользоваться и формулами (3) и (4).

Помимо вышеизложенного опытные работы под-тверили,

что:

• фильтрование следует осуществлять сверху вниз, так как это предотвращает кольматацию поверхностного слоя фильтра;

• скорости фильтрования целесообразно устанавливать не свыше 10 м/ч, т.к. большие скорости резко снижают или вызывают переход работы фильтра из режима фильтрования в режим промывки;

• подбирать состав гранул следует таким образом, чтобы значение эквивалентного диаметра с ростом загрязненности сточной воды увеличивалось, но лежало в пределах 2,0-2,5 мм.

Глава 4 посвящена вопросам установления таких параметров ФПЗ, которые обеспечивают оптимальный технологический режим его работы при соблюдении условия Лн = 1,2-1,3.

Пользуясь установленными взаимозависимостями Ь, (1 и V, представляется возможным определить параметры ФПЗ, обеспе-

чивающие заданную продолжительность защитного действия фильтра. Указано, как такие параметры можно рассчитать с использованием ЭВМ. Для этого на языке программирования ВАБ1К разработаны специальные программы для четырех наиболее часто встречающихся случаев:

1) определение эквивалентного диаметра гранул, обеспечиваю^ щего оптимальное соотношение значений продолжительности защитного действия фильтрующей загрузки и времени достижения предельной потери напора при разных толщинах слоя загрузки и скорости фильтрования;

2) определение толщины слоя загрузки при конкретно заданных величинах скорости фильтрования, эквивалентного диаметра гранул и продолжительности защитного действия загрузки фильтра;

3) определение оптимальных сочетаний толщины слоя загрузки и скорости фильтрования в условиях конкретно заданного гранулометрического состава загрузки и фиксированной продолжительности ее защитного действия;

4) расчет продолжительности защитного действия загрузки фильтра для конкретно заданных параметров ФПЗ и режима его работы.

В главе приведены данные, указывающие на возможную природоохранную эффективность ФПЗ. Как показали произведенные расчеты, если за оставшееся до 2005 г. время с их помощью содержание ВВ в сточных водах предприятий ЦБП довести до нормативной, то это позволило бы предприятиям отрасли сохранить в своей прибыли более 5 млрд. руб. в год.

ВЫВОДЫ

1. В настоящее время в отрасли накоплен отрицательный опыт использования традиционных способов доочистки биологически очищенных сточных вод (БОСВ) целлюлозно-бумажных предприятий (ЦБП) (в прудах-отстойниках, на песчаных фильт-

pax). Проведенным исследованием уста-новлено, что фильтры с плавающей загрузкой из гранул пенополистирола (ФПЗ) обеспечивают стабильную доочистку БОСВ ЦБП по таким важным с санитарно-гигиенической и экологической точек зрения ингредиентам как взвешенные вещества (ВВ) и биохимическая потребность в кислороде (БПК5). При содержании ВВ в подаваемой на фильтр исходной воде до 100 мг/л гарантируется качество очистки по этому ингредиенту до уровня, полностью удовлетворяющего новым нормативам. В ходе проведенных исследований установлено, что в процессе доочистки значения БПК5 снижаются в пределах до 25%.

2. Впервые для отрасли на основании проведенных экспериментов выявлены характерные для процесса доочистки БОСВ ЦБП на ФПЗ взаимозависимости между параметрами загрузки фильтра (толщиной слоя, диаметром гранул) и режимом его работы (скоростью фильтрования), а также установлены следующие границы автомодельной области работы фильтров:

• эквивалентный диаметр гранул - до 3,0 мм;

• скорость фильтрования -до10м/ч;

• толщина слоя загрузки - 90 см и более.

Это дает возможность осуществлять расчет таких фильтров и устанавливать их оптимальные параметры на различных режимах работы в ходе проектирования, а также позволяет решать конкретные вопросы, связанные с повышением производительности ФПЗ и улучшением качества очистки в процессе их эксплуатации.

3. На основании экспериментальных данных предлагается формула (1) для определения продолжительности защитного действия ФПЗ.

4. В результате экспериментальных работ установлено, что при доочистке БОСВ ЦБП на ФПЗ снижение БПК5 (при концентрации этого ингредиента в исходной воде не более 40 мг/л) зависит в основном от скорости фильтрования. Предложена формула расчета (2).

5. В ходе исследований установлены и теоретически обоснованы следующие важные для проектирования и эксплуатации ФПЗ положения:

• для предотвращения кольматации плавающей загрузки фильт-рова ние должно осуществляться сверху вниз;

• подсортировкой гранул следует обеспечивать величину расчетного эквивалентного диаметра для всего фильтрующего слоя в пределах 2,0-2,5 мм, т.к. с его увеличением (и, соответственно, увеличением доли крупных гранул в загрузке) уменьшается продолжительность защитного действия фильтра;

• скорость фильтрования не должна превышать 10 м/ч в связи с тем, что более высокие скорости резко снижают продолжительность защитного действия фильтра, нарушая устойчивую работу нижнего мелкогранульного слоя загрузки.

6. В ходе проведенных исследований проверена справедливость исходных концепций, положенных Д.М. Минцем в основу разработанной им методики расчета фильтров с тяжелой загрузкой, для ФПЗ, работающих на доочистке БОСВ ЦБП. Установлена принципиальная возможность использования предложенных им формул для расчета продолжительности защитного действия фильтра и времени достижения предельной потери напора.

7. Использование на доочистке БОСВ ЦБП фильтров с плавающей загрузкой из пенополистирола обеспечивает значительное сокращение ущерба, наносимого природе и народному хозяйству сбросом в природные водные объекты недостаточно очищенных сточных вод и позволит внести существенный вклад в дело охраны окружающей среды.

СПИОСК СШЗЕКК РАБОТ, СПУБЛИШВАШК ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Дмитревская Е. с. Пути совершенствования доочистки сточных вод едприятий дбп. Енипизилеспром. 1989. го с.

Дмитревская Е. с. фильтры с плавающей загрузкой для доочистки [©логически очищенных сточных вод. Бумажная промышленность. 1990. 5. с. 29-30

Дмитревская е, с. использование фильтров с плавающей загрузкой ¡я доочистки сточных вод на предприятиях ИБП. шипизйпеспром, '90. 27 с.

Дмшревская Е. с доочистка сточных вод на Фильтрах с гшаваю->й загрузкой, водоснабжение и санитарная техника. 1990. н 11. с.

Коровин л к , Дмитревская к с доочистка биологически очияен-к сточных вод (БОСВ) предприятий ИБП на Фильтрах с плавакшей [грузкой (ФПЗ). нежвузовский сборник научных трудов "Охрана окру-исшей среды от загрязнения прсаднменньии шбросами ДБП", изда-'льство яга, Ленинград, 1990, с, 11~19

Дмитревская Е, с. определение параметров фильтров с плавакшей ипрузкой для доочистки сточных вод, Бумажная проьыпленность. >91. н 1. с. 29-30

Андреев Е. л , рубинов а А.. Томов п. и.. Дмитревская К с при-даение фильтров с плавакшей загрузкой. Бумажная промышленность, >91. n б-т. с. 15

Дмшревская Е. С. Новый подход к старой проблеме, лесная газе-16. т. 94. Н 42 (6670)

19.11.9&. зак. б/н. тир. но экз. Усл. печ. л. ы

отпечатано в Российском экологическом Федеральном информационном агентстве