автореферат диссертации по строительству, 05.23.04, диссертация на тему:Интенсификация работы городских очистных сооружений за счет предварительной обработки сточных вод в вихревых гидродинамических устройствах

Направах рукдриси

ЧУПРАКОВ Евгений Геннадьевич

ИНТЕНСИФИКАЦИЯ РАБОТЫ ГОРОДСКИХ ОЧИСТНЫХ СООРУЖЕНИЙ ЗА СЧЕТ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЙ ОБРАБОТКИ СТОЧНЫХ ВОД В ВИХРЕВЫХ ГИДРОДИНАМИЧЕСКИХ УСТРОЙСТВАХ

Специальность 05.23.04 - Водоснабжение, канализация, строительные

системы охраны водных ресурсов

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Пенза 2005г.

Работа выполнена в Пензенском государственном университете архитектуры и строительства

Научный руководитель - к.т.н., профессор Андреев С.Ю. Официальные оппоненты - д.т.н., профессор Перелыгин Ю.П.

Ведущая организация - О.О.О. «Институт водного хозяйства и экологических проблем» («Пензаводэкопроект»)

Защита состоится 10 июня 2005 г. в 1222 часов на заседании диссертационного совета К 212.184.01 при Пензенском государственном университете архитектуры и строительства (440028, г.Пенза, ул.Титова,28 )

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Пензенского государственного университета архитектуры и строительства.

Автореферат разослан " " мая 2005 г.

Ученый секретарь диссертационного сс-----

к.т.н., доцент Демидочкин В.В.

кандидат технических наук, доцент

Ш-ч

эяГ

Общая характеристика работы

Актуальность темы. Сброс бытовых и промышленных сточных вод, отводимых с территории населенных пунктов в открытые водоемы является существенным фактором, приводящим к ухудшению их состояния. Предотвращение дальнейшего развития процессов антропогенного загрязнения и эвтрофирования водных объектов требует решения весьма сложной и дорогостоящей проблемы - повышения эффективности работы городских очистных сооружений.

Актуальность этой проблемы связана не только с природоохранными и рыбохозяйственными целями, но и с необходимостью преодоления больших трудностей, возникающих в процессе водоподготовки для питьевого и промышленного водоснабжения из загрязненных эвтрофированных водоемов.

Повышение эффективности станций биологической очистки городских сточных вод за счет строительства дополнительных сооружений, работающих по традиционной схеме требует вложения значительных капитальных затрат, и как правило, не может быть проведено из-за ограниченности финансовых возможностей. Это обстоятельство обуславливает необходимость применения принципиально новых технологических и конструктивных решений, не требующих для своей реализации проведения крупномасштабных строительных работ. Разработанная в Пензенском ГУ АС технология предварительной обработки сточных вод в вихревых гидродинамических устройствах является одним из таких решений. Аппаратурное оформление этой технологии не требует серьезных изменений схемы очистки городских сточных вод, может быть изготовлено и встроено в существующие типовые решения станций биологической очистки без серьезных капитальных и эксплуатационных затрат.

Таким образом, разработка новой технологии интенсификации работы городских очистных сооружений за счет предварительной обработки сточных вод в вихревых гидродинамических устройствах является актуальной задачей.

Данная диссертационная работа выполнялась в рамках Федеральной целевой программы «Экология и природные ресурсы России» (2002-2010 г.г.) и «Программы социально-экономического развития Пензенской области на

2002-2010 г.г.», в которой важное место отведе ршенстаовалвд<

функционирования и повышения экономичности систе реден}]^Л ;

Цель работы. Целью диссертации является разработка и исследование новой технологии предварительной обработки сточных вод с использованием вихревых гидродинамических устройств (ВГДУ), позволяющих интенсифицировать работу городских очистных сооружений.

Задачи исследования. Поставленная цель достигалась решением следующих задач:

- теоретическое исследование и анализ существующих способов предварительной обработки сточных вод, позволяющих повысить эффективность работы городских очистных сооружений;

- разработка, исследование и теоретическое обоснование нового способа предварительной обработки городских сточных вод в вихревых гидродинамических устройствах с добавлением избыточного активного ила;

- экспериментальное определение влияния конструктивных и технологических характеристик вихревых гидродинамических устройств (ВГДУ) на эффективность последующей механической очистки сточных вод в песколовках, первичных отстойниках и их биологической очистки в аэротенках;

- разработка рекомендаций к проектированию и расчету вихревых гидродинамических установок, работающих в схеме полной биологической очистке городских сточных вод.

Научная новизна работы состоит:

- в теоретическом и экспериментальном обосновании новой технологии предварительной обработки городских сточных вод в вихревых гидродинамических устройствах с добавлением избыточного активного ила;

- в определении степени влияния конструктивных и технологических характеристик вихревых гидродинамических устройств на процесс предварительной обработки городских сточных вод, позволяющий интенсифицировать работу сооружений механической и биологической очистки;

- в получении технологического критериального комплекса, характеризующего возможность протекания процесса биологического окисления аммонийного азота активным илом аэротенков;

- в получении аналитических зависимостей, адекватно описывающих процесс повышения эффективности пегтииипг,-. ---------

сточных вод при их предварительной обработке в вихревых гидродинамических устройствах с добавлением избыточного активного ила.

Практическая значимость диссертации:

- предложена и апробирована в промышленных условиях новая технология предварительной обработки городских сточных вод в вихревых гидродинамических устройствах с добавлением избыточного активного ила;

- разработаны рекомендации к проектированию и расчету аппаратурного оформления предложенной технологической схемы предварительной обработки городских сточных вод.

Практическая реализация. Технология предварительной обработки городских сточных вод в вихревых гидродинамических устройствах с добавлением избыточного активного ила внедрена на канализационных очистных сооружениях г.Сердобска Пензенской области, производительностью 17000 м3/сут.

Подтвержденный среднегодовой экономический эффект от внедрения предложенной технологии составил более 378000 рублей в ценах 2004 года.

Апробация работы и публикации. По материалам диссертации опубликовано 15. работ. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на 14 всероссийских и международных конференциях в г. Пензе и г.Кемерово в 2000-2005 г.г.

Методы исследований В работе использовались теоретические, экспериментальные и натурные исследования, включающие лабораторное и математическое моделирование.

Достоверность полученных результатов оценена с помощью современных математических методов обработки экспериментов. При постановке экспериментов использованы4 общепринятые методики, оборудование и приборы. Экспериментальные данные, полученные на моделях, соответствуют результатам, полученным на промышленных установках.

На защиту выносятся:

- обоснование целесообразности использования избыточной энергии потока городских сточных вод, перекачиваемых на канализационные очистные сооружения для его обработки в вихревом гидродинамическом устройстве с

целью интенсификации процессов последующей механической и биологической очистки;

- результаты теоретических и экспериментальных исследований процесса предварительной обработки городских сточных вод в вихревом гидродинамическом устройстве;

- математическая модель, адекватно описывающая процесс повышения эффективности первичного отстаивания городских сточных вод при их предварительно обработке в вихревых гидродинамических устройствах;

- рекомендации к проектированию и расчету аппаратурного оформления предложенной технологической схемы предварительной обработки городских сточных вод.

Структура и объем работы. Диссертация изложена на 139 страницах машинописного текста, включает 12 таблиц, 44 рисунка, и состоит из введения, 5 глав, основных выводов, библиографического списка использованной литературы из 102 наименований и _2_ приложений.

Автор выражает особую благодарность за помощь при выполнении диссертационной работы д.т.н., профессору, зав.кафедрой «Водоснабжение и водоотведение» Пензенского ГУ АС Гришину Борису Михайловичу.

Содержание работы

Во введении обоснована актуальность темы диссертационной работы. Определены цель работы, приведены основные положения диссертации: научная новизна, практическая значимость, данные о внедрении и апробации результатов работы.

В первой главе приведен обзор литературных источников по методам и сооружениям механической очистки городских сточных вод, способам обработки и утилизации образующихся осадков. Показывается, что даже в наиболее совершенных типах песколовок вместе с песком выпадают в осадок органические примеси, способные к загниванию. Уровень сложности и затратности обработки и утилизации извлеченного из песколовок осадка зависит в первую очередь от количества органических примесей в извлекаемом песке. Эго делает задачу получения изначально чистого песчаного осадка в песколовках весьма актуальной с точки зрения дальнейшего использования »того \ш (.'риала.

При очистке городских сточных вод важную роль играет первичное отстаивание, как наименее энергоемкий и дешевый метод выделения из стоков грубодисперсных минеральных и органических примесей.

Использование метода первичного отстаивания городских сточных вод перед их биологической очисткой позволяет существенно снизить нагрузку на аэротенки по органическим загрязнениям, уменьшить концентрацию взвешенных веществ. Поскольку до 80% вещества дисперсных частиц переходит в массу избыточного ила, снижение концентрации взвешенных веществ в сточных водах, поступающих в аэротенк, позволяет существенно сократить прирост активного ила и снизить затраты, связанные с его утилизацией.

Приводится обзор методов интенсификации работы сооружений механической очистки городских сточных вод, сделанный на основании анализа литературных источников. Делается вывод о том, что одним из наиболее перспективных методов интенсификации первичного отстаивания является метод биофлокуляционной обработки сточных вод с использованием избыточного активного ила. Проведение процесса смешения городских стоков вод с активным илом в центробежном поле с использованием избыточной энергии потока сточных вод в присутствии вовлекаемого в поток кислорода воздуха, позволит существенно интенсифицировать процесс биофлокуляции и осуществить отмывку песчаных частиц от налипших на них органических загрязнений.

В заключении обзорной главы дается формулировка основной цели и задач, решаемых в настоящей работе.

Вторая глава посвящена теоретическому анализу предпосылок к выбору основных направлений исследований. Согласно данным, приводимым отечественными и иностранными авторами, от 56 до 90% органических загрязнений хозяйственно-бытовых сточных вод находятся в форме дисперсных частиц. Органические вещества, находящиеся в различном дисперсном состоянии окисляются микроорганизмами активного ила с различной интенсивностью. Скорость окисления органических загрязнений, находящихся в форме взвешенных веществ в 4 раза, а форме коллоидных частиц в 2 раза ниже, чем истинно растворенных веществ.

Таким образом, повышение эффективности первичного отстаивания, позволяющее снизить содержание в подаваемую на биологическую очистку сточных водах взвешенных органических частиц приведет не только к уменьшению нагрузки на аэротенк, но и к улучшению качества очистки сточных вод.

Снижение концентрации взвешенных частиц минерального состава в сточных водах, поступающих в аэротенк приводит к существенному сокращению прироста ила, так как минеральные частицы практически полностью переходят в массу избыточного ила.

Сокращение прироста активного ила позволяет не только снизить затраты, связанные с его утилизацией, ио и увеличить возраст активного ила.

Увеличение возраста активного ила до определенного значения (как правило более 5-7 суток) позволяет существенно интенсифицировать процессы биохимического окисления аммонийного азота.

Процесс нитрификации (биохимического окисления аммонийного азота до нитритов и нитратов) осуществляется нитрифицирующими бактериями, которые представляют собой автотрофные микроорганизмы (литотрофы), не требующие для своего развития органических веществ.

Эффективное окисление аммонийного азота нитрифицирующими микроорганизмами активного ила возможно только при условии

,, . ,,,

(1)

где К„р - технологический критериальный комплекс, характеризующий возможность протекания процесса биологической нитрификации; Ло„-удельная масса нитрифицирующего активного ила, прирастающая в единице аэрационного объема аэротенка в течение часа ~-;Да,- удельная масса

м ■ Ч

нитрифицирующего ила, выносимого из аэротенка в течение одного часа,

К„р{\-5)д а = —»и--- ид ■ д0 ---П)

1000 ' 24Г 1'

О

где «экономический коэффициент» или коэффициент

пропорциональности, характеризующий величину прироста биомассы

активного ила при окислении единицы массы субстрата —;

кг

р- удельная скорость окисления субстрата беззольным веществом г

активного ила -;

кг-ч

а - доза нитрифицирующего активного ила ~;

м

S - зольность ила;

Та - возраст активного ила, сут.; ¡л- коэффициент скорости роста нитрифицирующих микроорганизмов активного ила ч"1.

С учетом уравнения (2) технологический критериальный комплекс Кэф будет описываться следующим выражением

k 2ATM-S) ()

* 1000 ° w

В первом приближении при концентрации аммонийного азота на выходе из аэротенка менее 15 мг/л удельную скорость роста микроорганизмов активного ила можно определить по формуле, полученным А.А. Бондаревым на основе уравнения Моно

ч" ■ <4)

где fjtras - коэффициент скорости роста нитрифицирующих микроорганизмов активного ила при полном насыщении фермент-субстратного комплекса (^=0,12 ч'1);

Кс и К, - соответственно константы полунасыщения для

wi;

кислорода воздуха и NH\{KC=2 мг/л; I<L _ =25 мг/л);

С и Ltm,~ соответственно концентрации кислорода воздуха и азота

аммонийного на выходе из аэротенка, мг/л.

Используя условия (3) и (4) можно определить, что в результате повышения эффекта первичного отстаивания при реализации предлагаемой технологии и увеличения возраста активного ила с 6 до 14 суток концентрации аммонийного азота должна сократится в 2,2-3 раза.

Промышленная апробация технологии предварительной обработки сточных вод показала, что при увеличении возраста активного ила

с 6-8 до 12- И суток,, содержание аммонийной азота на выходе из аэротенка уменьшается с 2,5-5,1 до 0,6-1,9 мг/л.

Предложенная технология предварительной обработки позволяет реализовать следующие методы воздействия на дисперсные системы сточных вод, приводящие к потери их агрегативной устойчивости и повышению эффективности первичного отстаивания:

1.Насыщение сточных вод кислородом воздуха и повышение их ¿■//-потенциала;

2. Воздействие на сточные воды повышенной турбулентности, приводящей к ортоокинетической коагуляции мелкодиспесрных частиц;

3. Биофлокуляционная обработка сточных вод с использованием избыточного активного ила.

Насыщение сточных вод кислородом воздуха приводит к изменению величины Ей-потенциала с отрицательных до положительных значений, обуславливающих снижение электрокинетического потенциала находящихся в сточных водах мелкодисперсных загрязнений. Окончательное коагулирование загрязнений сточных вод происходит при их интенсивном перемешивании с активным илом.

В качестве параметра, позволяющего оценить интенсивность процесса перемешивания, принято использовать критерий Кемпа (СТ), где Г-продолжительность перемешивания, с; (7 - градиент скорости турбулентных пульсаций нулевого масштаба, с'1

• <5)

где е- удельная секундная диссипация энергия потока,

кг ■с с3 '

V- кинематический коэффициент вязкости водовоздушной смеси, —.

с

Величина удельной секундной диссипации энергии потока определяется как отношение потерь энергии в потоке к массе перекачиваемой за единицу времени среды

„ _ й..РЛ¿Я яАЯ Дж .

тогда

где Qc.» - расход водовоздушной смеси, м3/с;

-удельная плотность водовоздушной смеси, кг/м3; АН - потеря напора в стволе ВГДУ, м;

g - ускорение свободного падения, Т - время прохождения водовоздушной смеси через ствол ВГДУ, с.

При ЛЯ =0,28 м; Г=1,7 с, градиент скорости турбулентных пульсаций нулевого масштаба составит ¿7=1270 с*1, а критерий Кемпа GT=2160, что характеризует ВГДУ как весьма эффективное смесительное устройство.

Таким образом, проведенный теоретический анализ показал, что предварительная обработка сточных вод в ВГДУ с добавлением избыточного активного ила позволит существенно повысить эффективность удаления органических загрязнений и взвешенных веществ в первичном отстойнике. Понижение концентрации органических загрязнений в подаваемых на биологическую очистку сточных водах, приведет не только к уменьшению нагрузки на аэротенк, но и улучшению качества сточных вод за счет снижения доли органических загрязнений в виде мелкодисперсных частиц и тем самым, повышению удельной скорости биохимического окисления. Снижение концентрации органических загрязнений (БПК) до значений менее 150 мг/л позволит отказаться от регенерации активного ила и сократить расход воздуха, подаваемого в систему пневматической аэрации.

Усиление барьерной функции первичных отстойников по задержанию взвешенных веществ позволит сократить прирост активного ила, увеличить затраты, связанные с его утилизацией, увеличить возраст активного ила и интенсифицировать процессы биохимического окисления аммонийного азота.

Третья глава посвящена лабораторным исследованиям влиянш предварительной обработки городских сточных вод в ВГДУ на процесс последующей их механической очистки. Исследования проводились H! опытной установке, смонтированной на территории КОС г.Сердобск Пензенской области.

В состав лабораторной установки входили: лабораторное вихревое гидродинамическое устройство (ВГДУ) с диаметром вихревой камеры <3ВК=50 мм, бак делитель потока, модель песколовки и модель отстойника. Схема ВГДУ представлена на рисунке 1.

1-1

1-подающий патрубок; 2-входкая камера; 3-воздушный патрубок; 4-вихрсвая камера; 5-тело обтекания; 6-камера смешения

ВГДУ включает в себя цилиндрическую камеру входа с тангенциально присоединенным к ней патрубком входа 1, вихревую камеру 4 и камеру смешения 5. За счет тангенциальной подачи жидкости под остаточным напором по патрубку 1 в камере входа 2 создается поток с вихревым движением. При переходе из камеры входа, имеющей диаметр 0КВ в соосно присоединенную к ней вихревую камеру, имеющую диаметр с^ угловая скорость вращения потока увеличивается прямо пропорционально отношению

квадратов их диаметров К: = ~. В приосевой зоне ВГДУ создаётся область с

пониженным давлением, куда по воздушному патрубку 3 засасывается атмосферный воздух. В экспериментах расход сточных вод, подаваемых в ВГДУ, изменялся при помощи вентиля и контролировался расходомером.

эжектируемого воздуха на воздушном патрубке ВГДУ был установлен поплавковый ротаметр типа РМ. Расход сточных вод, прошедших обработку в ВГДУ и подаваемых на механическую очистку в песколовку и отстойник, регулировался при помощи вентиля, установленного на выходном патрубке бака - делителя потока и измерялся объемным методом. Избыточный расход сточных вод сбрасывался через переливной патрубок. Активный ил подавался во входной патрубок ВГДУ насосом-дозатором.

Целью проведения данного этапа лабораторных исследований было установление влияния параметров обработки сточных вод в ВГДУ на повышение эффективности их последующей механической очистки.

На рисунках 2 и 3 представлены графики изменения параметров осадка, задерживаемого в модельной песколовке в зависимости от режима работы ВГДУ. На рисунках 4 и 5 представлены графики изменения параметров работы модельного отстойника в зависимости от режима работы ВГДУ и доз избыточного активного ила.

Обработка опытных данных позволила получить следующую математическую модель, описывающую изменение эффективности снижения БПК5 в процессе первичного отстаивания городских сточных вод после ВГДУ при Кт=3

Эт=>КгК.Э, (8)

где Эпо - эффект удаления БПКз 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, %; Ку - коэффициент, учитывающий влияние средней осевой скорости жидкости в стволе ВГДУ; Кс - коэффициент, учитывающий влияние концентрации добавляемого в сточные воды избыточного активного ила.

Л", = 1 + 0,83^°;™; Кс = 1 + 0,023С°;'", (9)

где Кс - среднеосевая скорость жидкости в стволе ВГДУ, м/с; Сил - концентрация активного иля п —........

Рис.2. Графики изменения зольности осадка 3 задерживаемого в модельной песколовке (1) и процентного содержания в нем фракций песка диаметром менее 0,25 мм (2) в зависимости от величин средней осевой скорости жидкости Р« в вихревой камере ВГДУ (К,=3)

м/с

Рис.3. Графики изменения удельного объема осадка, задерживаемого в модельной песколовке 1Ууа (1) и его плотности р (2) в зависимости от величины средней осевой скорости жидкости Ук в вихревой камере ВГДУ (Кг=3)

Сд7И иг/я

160150140 -130 120110100

жЗат У"

).2 0.3 0.4 0,5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 1.1 1.3 и 1.4 „■

'о*

м/с

Рис.4. Графики изменения эффекта очистки сточных вод по БПК5 в модельном отстойнике Эбпк (1) и концентрации органических веществ (БПК5) на выходе из отстойника Сбпк (2) в зависимости от величины средней осевой скорости жидкости Уос в вихревой камере ВГДУ ( Кг=3)

вж мня

ПО -110 -10090 80 70

, . •а -'ЕПК-

«о

л

5П

45 *»

■10

:5 50 75 100 125 150 175

200

и.

!)<• 7

Рис.5. Графики изменения эффекта очистки сточных вод по БПК5 в модельном отстойнике Эепк (1) и концентрации органических загрязнений (БПК5) на выходе из отстойника Сьпк при скорости Уос =0,7 м/с в вихревой камере ВГДУ (кг=3) в зависимости от концентрации избыточного активного нпа в смеси со сточными водами Сш

Оценка адекватности полученной модели производилась по критерию Фишера. Проведенный анализ показал, что полученная модель адекватно описывает процесс отстаивания обработанных в ВГДУ сточных вод.

В четвертой главе представлены экспериментальные исследования процесса биологической очистки городских сточных вод, прошедших предварительную обработку в ВГДУ. В состав установки входили контрольный и опытный аэротенки периодического действия емкостью по 0,12 м3 каждый. Процессы, происходящие в опытном и контрольном аэротенках моделировали ход биохимической очистки, протекающей во фронте «поршневого» потока жидкости, движущегося по коридору натурного аэротенка-вытеснителя. Поскольку в аэротенках-вытеснителях продольное перемешивание незначительно, то в сооружениях данного типа степень очистки сточных вод есть функция расстояния, пройденного исходным объемом иловой смеси от точки впуска, т.е. функция длительности процесса очистки.

В опытный аэротенк подавались предварительно обработанные в ВГДУ сточные воды, прошедшие механическую очистку в модельной песколовке и отстойнике, в контрольный - сточные воды после песколовки и отстойника, не прошедшие предварительную обработку в ВГДУ. Общая продолжительность обработки в модельном и контрольном аэротенках соответствовала периоду аэрации в натурном аэротенке-вытеснителе.

Анализы качества сточных вод проводились в отфильтрованных пробах, отбираемых из аэротенков через каждый час.

Целью проведения данного этапа исследований было установление влияния предварительной обработки сточных вод в ВГДУ на изменение динамики процесса их биохимической очистки в аэротенке-вытеснителе.

Графики изменения концентрации органических загрязнений в процессе биологической очистки в опытном и контрольном аэротенках по БПК5 представлены на рисунке 7, по ХПК - на рисунке 8.

Анализ зависимостей, полученных при изучении кинетики процесса биологической очистки в аэротенках показал, что изменение концентрации

органических загрязнений (БПКз), весьма корректно описывается уравнением первого порядка

где ¿о и ¿т - соответственно БПК5 смеси сточных вод с активным илом в начальный момент биологической очистки и через некоторый промежуток времени, Т часов,мг/л; К - концентрация скорости биохимического окисления органических загрязнений активным илом ч"1.

Константа скорости биохимического окисления органических загрязнений активным илом для опытного аэротенка имела значение К=1,62 ч'1, для контрольного К=1,18 ч"1. Увеличение константы скорости биохимического окисления в 1,38 раза в результате предварительной обработки сточных вод в ВГДУ свидетельствует о том, что наряду со снижением нагрузки на опытный аэро-тенк по органическим загрязнениям за счет повышения эффективности

Рис.7. Графики изменения конценграции органических загрязнений (БПК5) в процессе биологической очистки в опытном (1) и контрольном (2) аэротенках

Рис.8. Графики изменения концентрации органических загрязнений (ХПК) в процессе биологической очистки в опытном (1) и контрольном (2) аэротенках

работы первичного отстойника, произошло и качественное изменение поступающих на биологическую очистку сточных вод, обусловленное изменением дисперсного состава содержащихся в них органических загрязнений.

Проведенные исследования показывают, что предварительная обработка сточных вод в ВГДУ позволяет повысить эффективность работы первичных отстойников, в результате чего нагрузка на аэротенк снижается в 1,5 раза. Константа скорости биохимического окисления в результате обработки сточных вод в ВГДУ увеличивается в 1,38 раза, что свидетельствует об изменении качества поступающих на биологическую очистку сточных вод. Концентрация загрязняющих веществ на выходе из аэротенка уменьшается по показателям БЛК5 - в 2 раза; ХПК- 1,7 раза; ЛЩ> в 1,4 раза, РО\~ - 1.14 раза. Прирост активного ила уменьшается в 2 раза, а расход воздуха, подаваемого в систему пневматической аэрации, снижается в 1,3 раза.

В пятой главе приводятся результаты практического внедрения предлагаемой технологии на канализационных очистных сооружениях (КОС) г.Сердобска Пензенской области производительностью 17000 м3/сут.

В состав очистных сооружений входит блок емкостей ТП 902-2-206, включающий в себя три двухкоридорных аэротенка, оснащенных мелкопузырчатой системой аэрации. Аэротенки работают в режиме 50%-ной регенерации активного ила.

С целью утилизации избыточной энергии потока сточных вод, перекачиваемых на территорию КОС г.Сердобска и интенсификации работы песколовок и первичных отстойников над приемной камерой было смонтировано вихревое гидродинамическое устройство. Общий вид вихревого гидродинамического устройства представлен на рисунке 9.

Рис.9. Общий вид вихревого гидродинамического устройства

В течении четырех месяцев после проведения реконструкции блок аэро-тенков работал в прежнем режиме 50%-ной регенерации возвратного ила. Затем блок аэротенков был переведен на режим работы без регенерации возвратного ила, в результате чего качество сточных вод на выходе с аэротенка несколько улучшилось.

Внедрение технологии предварительной обработки сточных вод позволило повысить возраст активного ила с 6-8 до 12-14 суток.

Результаты, полученные от внедрения технологии предварительной обработки сточных вод на КОС г.Сердобска представлены в таблице 1.

Таблица 1

Результаты внедрения технологии предварительной обработки сточных на

КОС г.Сердобска

Концентрация в сточ-

Концентра- ных водах на выходе нз Концентрация в сточных водах на выходе из вто-

ция в пераичных отстойни- рнчкого отстойника,

сточных ков С«.„, мг/л Ске, мг/л

Показатели водах, по- доре- после ре- до реконст- после ре- после реконст-

ступающих консгру конструк- рукции конструк- рукции без реге-

на КОС С„, кции ции ции с 50% нерации актив-

мг/л регенерацией активного ила ного ила

1 2 3 4 7 8 9

(.Взвешенные вещества 70-180 110 42-72 54 2Ш 28 10-16 12 7-12 8 6-10 7

2.БПК5 160-220 180 136-179 144 104-132 102 21 Щ4 12 9-12 10

З.ХПК ßQQ-420 350 264-340 294 228-241 237 7?-104 87 58-80 61 55-76 58

4.NH« 1Ш 22 П.5-25 20,5 10-23 18 2,5-5,1 3,4 0.8-2.1 1,6 0,6-1,9 1,2

5-POj" 3,1-8,2 5.4 IM 5.3 3,0-7.8 5,1 2,9-3,6 3,2 2,4-3.2 2,9 ШД 2,8

В пятой главе также приводится методика расчета аппаратурного оформления технологии предварительной обработки сточных вод в ВГДУ, даются рекомендации к проектированию. Приводится расчет среднегодового экономи-

ческого эффекта, полученного от внедрения предлагаемой технологии, который составил более 370 тыс.руб. в ценах 2004 года.

Основные выводы:

1 .Предложен новый способ интенсификации работы очистных сооружений за счет утилизации избыточной энергии перекачиваемого на них потока сточных вод путем его обработки в вихревом гидродинамическом устройстве (ВГДУ) с добавлением избыточного активного ила.

2. Доказано, что предварительная обработка городских сточных вод в центробежном поле, создаваемом в стволе ВГДУ, при интенсивном воздействии на них турбулентных пульсаций и повышении окислительного потенциала среды под действием кислорода воздуха позволяет осуществить качественную отмывку минеральных песчаных частиц от налипших на них органических загрязнений и провести ортокинетическую коагуляцию мелкодисперсных загрязнений, что приводит к повышению эффективности работы песколовок и первичных отстойников.

3. На основании анализа дисперсного состава органических загрязнений хозяйственно-бытовых сточных вод и его влияния на процесс биологической очистки показано, что повышение эффективности первичного отстаивания позволяет не только снизить нагрузку на аэротенк, но и улучшить качество сточных вод, повысить константу скорости биохимического окисления и тем самым интенсифицировать процесс биологической очистки.

4. Разработаны математические модели, адекватно описывающие повышение эффективности первичного отстаивания сточных вод при их предварительной обработке в ВГДУ с добавлением избыточного активного ила. Получен технологический критериальный комплекс, характеризующий возможность протекания процесса окисления аммонийного азота активным илом аэро-тенков.

5. Технология предварительной обработки городских сточных вод внедрена на канализационных очистных сооружениях г.Сердобска производительностью 17000 м* в сутки. Промышленное внедрение предложенной технологии позволило: улучшить работу песколовки в результате чего: объем удаляемого песка увеличился в 1,7 раза; процентное содепжянир а........-

диамртп™« ------- " *"

увеличилась с 72-74% до 90-92%. Также повысить эффективность работы первичных отстойников, в результате чего эффект очистки по органическим загрязнениям (БПК5) увеличился с 19-24% до 36-52% по взвешенным веществам с 52-58% до 74-80%. Уменьшение нагрузки на аэротенк и снижение концентрации взвешенных веществ в поступающих на него сточных водах обеспечило понижение концентрации загрязнений на выходе с очистных сооружений по показателям: взвешенные вещества в 1,4-1,7 раза; БПК5 - 1,9-2,2 раза; ХПК -1,4-1,5 раза; ИЩ- в 2,2-2,9 раза, РО]~- в 1,2-1,4 раза, снижение прироста активного ила в 1,9-2,4 раза; сокращение расхода сжатого воздуха, подаваемого в систему пневматической аэрации в 1,33 раза.

Подтвержденный среднегодовой экономический эффект от внедрения составил более 378 тыс.рублей в ценах 2004 года.

Основные положения и результаты диссертационной работы изложены в следующих публикациях:

1. Е.Г. Чупраков, Андреев С.Ю., Б.М.Гришин. Интенсификация работы аэротен-ков за счет предварительной обработки сточных вод. Сб.материалов II Международной НГПС «Проблемы строительства инженерного обеспечения и экологии городов» .Пенза: ПГАСА, 2000г.

2. Е.Г. Чупраков, Андреев С.Ю., Б.М.Гришин. Влияние дисперсного состава органических загрязнений сточных вод на скорость их биохимической очистки. Сб.материалов Международной НПК «Водоснабжение н водоотведение: качество и эффективность». Кемерово: СГИУ, 2000г.

3. Е.Г. Чупраков, Андреев С.Ю., Б.М.Гришин. Изменение качественного состава органических загрязнений сточных вод как способ интенсификации биологической очистки. Сб.материалов Всероссийской НПК «Проблемы реформирования жилищно-коммунального хозяйства в России: теория и практика».Пенза: ПГАСА, 2000г.

4. Е.Г. Чупраков, Андреев С.Ю., Б.М.Гришин. Интенсификация биологической очистки сточных вод изменением дисперсного состава органических загрязнений. Сб.материалов IV Международной НПК «Человек и окружающая природная среда-проблема взаимодействия». Пенза: ПТУ, 2001г.

5. Е.Г. Чупраков, Андреев С.Ю., Б.М.Гришин .Изменение дисперсного состава органических загрязнений в сточных водах, поступающих на биологическую очистку, как способ шггенсификации работы аэротенков.Сб.материалов V Международной НПК «Водохозяйственный комплекс и экология гидросферы». Пенза: МНИЦ, 2002г.

6. Е.Г. Чупраков, Андреев С.Ю., Б.М.Гришин. Коагуляционная обработка хозяйственно-бытовых сточных вод перед первичным отстаиванием как метод интенсификации работы аэротенков. Сб.материалов VII Международной НПК «Биосферосовме-стимые и средозащитные технологии при взаимодействии человека с окружающей средой». Пенза: МНИЦ, 2002г.

7. Е.Г. Чупраков, Андреев С.Ю., Б.М.Гришин. Снижение энергозатрат на эксплуатацию сооружений биологической очистки сточных вод за счет повышения эффективности первичного отстаивания. Сб.материалов П1 Международной НПК «Проблемы энерго-и ресурсосбережения в промышленном и жилищно-коммунальном комплекса?:». Пенза: ПГАСА, 2003 г.

8. Е.Г. Чупраков, Андреев С.Ю., Б.М.Гришин. Промышленное испытание вихревого гидродинамического устройства (ВГДУ) на очистных сооружениях г.Сердобска Пензенской области. Сб.материалов III Международной НПК «Экология и безопасность жизнедеятельности». Пенза: МНИЦ, 2003г.

9. Е.Г. Чупраков, Андреев С.Ю., Б.М.Гришин. Интенсификация работы аэротенков путем повышения эффективности первичного отстаивания сточных вод. Сб.материалов IV Международной НПК «Проблемы энерго-и ресурсосбережения в промышленном и жилищно-коммунальном комплексах». Пенза: ПГАСА, 2003г.

10. Е.Г. Чупраков, Андреев С.Ю., Б.М.Гришин. Интенсификация биологической очистки сточных вод при их предварительной обработке в вихревом гидродинамическом устройстве на примере КОС г.Сердобска Пензенской области. Сб.материалов Всероссийской НПК «Природоресурсный потенциал, экология и устойчивое развитие регионов России». Пенза: МНИЦ, 2003 г.

11. Е.Г. Чупраков, Андреев СЛО., Б.М.Гришин. Опыт внедрения элекгрогидро-динамического устройства на городских сооружениях биологической очистки г.Сердобска. Сб.материалов Всероссийской НПК «Химическое загрязнение среды обитания и проблемы экологической реабилитации нарушенных экосистем». Пенза: МНИЦ, 2003г.

12. Е.Г. Чупраков, Андреев С.Ю., Б.М.Гришин. Опыт использования приема предварительной обработки сточных вод в вихревом гидродинамическом устройстве (ВГДУ) с целью интенсификации работы канализационных очистных сооружений. «Строй-инфо». Самара: AHO САЦ РАН, 2004, № 1-2

13. Е.Г. Чупраков, Андреев С.Ю., Б.М.Гришин. Новая технология интенсификации механической очистки хозяйственно-бытовых сточных вод, предусматривающая их предварительную обработку в вихревых гидродинамических устройствах. Тезисы докладов Международной НПК «Актуальные проблемы современного строительства» Пенза: ЛГУ АС. 2005г.

14. Е.Г. Чупраков, Андреев С.Ю., Б.М.Гришин., С.А.Кусакина Предварительная обработка сточных вод в вихревом гидродинамическом устройстве, как способ интенсификации работы городских канализационных очистных сооружений. Материалы У1 Международной НПК «Проблемы энергосбережения и экологии в промышленном и жилищно-коммунальном комплексах» Пенза: МНИЦ, 2005г.

15. Е.Г. Чупраков Оценка экономической эффективности реконструкции городских канализационных очистных сооружений с использованием вихревых гидродинамических устройств. Материалы У11 Международной НПК «Города России: проблемы строительства, инженерного обеспечения, благоустройства и экологии» Пенза: МНИЦ, 2005г.

РНБ Русский фонд

2007-4

9219

Интенсификация работы городских очистных сооружений за счет предварительной обработки сточных вод в вихревых гидродииамических

устройствах

Чупраков Евгений Геннадьевич

05.23.04 - Водоснабжение, канализация, строительные системы охраны водных ресурсов

Автореферат

Подписано к печати_Формат 60x84 1/16_

Бумага офсетная №2. Печать офсетная. Объем 1 усл. печ. л. Тираж 100 экз. Заказ № Бесплатно.

Издательство Пензенского государственного универсйтета, ^ архитектуры и строительства • '} !

Отпечатано в цехе оперативной полиграфии ПГУАС ' , ■

44028, г.Пенза, ул.Г.Титова,28 и 3 "Ш 2005

1.АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР СОВРЕМЕННЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СХЕМ И СООРУЖЕНИЙ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ ГОРОДСКИХ СТОЧНЫХ

1.1 .Состав городских сточных вод и некоторые свойства находящихся в них механических примесей.

1.2. Основные технологические схемы очистки городских сточных вод.

1.3. Сооружения механической очистки сточных вод.

1.3.1. Решетки и песколовки. Методы обработки и утилизации

• осадка песколовок.

1.3.2. Первичные отстойники, их влияние на процесс последующей биологической очистки. Основные направления интенсификации процессов первичного отстаивания.

Выводы.

Цель и задачи исследований.

2. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ

МЕТОДОВ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЙ ОБРАБОТКИ СТОЧНЫХ ВОД В ВИХРЕВЫХ ГИДРОДИНАМИЧЕСКИХ УСТРОЙСТВАХ С ЦЕЛЬЮ ИНТЕНСИФИКАЦИИ РАБОТЫ ГОРОДСКИХ

ОЧИСТНЫХ СООРУЖЕНИЙ.

2.1.Анализ дисперсного состава загрязнений хозяйственнобытовых сточных вод.

2.2.Влияние дисперсного состава сточных вод на скорость их биохимического окисления.

2.3.Теория агрегативной устойчивости коллоидной системы и методы коагулирования.

Выводы.

3. ЛАБОРАТОРНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИИ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЙ ОБРАБОТКИ СТОЧНЫХ ВОД В

ВИХРЕВЫХ ГИДРОДИНАМИЧЕСКИХ УСТРОЙСТВАХ.

3.1. Объект исследований, программа и методика проведения лабораторных испытаний.

3.1.1. Объект исследований.

3.1.2. Конструкция вихревого гидродинамического устройства (ВГДУ).

3.1.3. Физическое моделирование и гидравлическое подобие ВГДУ.

3.1.4. Описание установки для проведения лабораторных исследований технологии предварительной обработки сточных вод в вихревом гидродинамическом устройстве

ВГДУ).

3.1.5. 'Программа и методика проведения лабораторных исследований технологии предварительной обработки сточных вод.

3.2. Методика проведения анализов.

3.3. Результаты лабораторных исследований технологии предварительной обработки сточных вод в ВГДУ.

3.4. Оценка достоверности полученных экспериментальных данных. Разработка математической модели интенсификации процесса первичного отстаивания сточных вод при их предварительной обработке в ВГДУ.

Выводы.

4. ЛАБОРАТОРНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ ОБРАБОТАННЫХ В ВГДУ СТОЧНЫХ ВОД.

4.1. Описание установки для проведения лабораторных исследований. ЮЗ

4.1.1. Программа и методика проведения лабораторных исследований.

4.2. Результаты экспериментальных исследований влияния предварительной обработки сточных вод в ВГДУ и отстаивания на процесс их последующей биологической очистки.

Выводы.

5. ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ ИСПЫТАНИЯ ТЕХНОЛОГИИ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЙ ОБРАБОТКИ СТОЧНЫХ ВОД В ВИХРЕВОМ ГИДРОДИНАМИЧЕСКОМ УСТРОЙСТВЕ. МЕТОДИКА РАСЧЕТА СООРУЖЕНИЙ ДЛЯ

ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЙ ОБРАБОТКИ СТОЧНЫХ ВОД. РАСЧЕТ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ОТ ВНЕДРЕНИЯ

ПРЕДЛАГАЕМОЙ ТЕХНОЛОГИИ.

5.1. Производственные испытания новой технологии.

5.2. Методика расчета ВГДУ. Расчет экономической эффективности от внедрения ВГДУ.

ВЫВОДЫ.

В настоящее время особое значение имеет развитие современных систем водоотведения хозяйственно-бытовых и производственных сточных вод, обеспечивающих высокую степень защиты окружающей природной среды от загрязнений. Наибольшее внимание при проектировании, строительстве и реконструкции-канализационных очистных сооружений уделяется разработке новых технологических решений в вопросах улучшения качества очищенных сточных вод, а также обработки и утилизации осадков, образующихся на сооружениях.

Значительное влияние на работу аэротенков и биофильтров оказывают взвешенные вещества, большая часть которых удаляется на сооружениях механической очистки - решетках, песколовках и первичных отстойниках. Механическая очистка обеспечивает удаление взвешенных веществ из бытовых сточных вод на 60-65%, а из некоторых производственных сточных вод - на 90-95%, а также снижение БПК сточных вод до 20-25%, и в ряде случаев до 30-35 % о исходных значений. Механическая очистка сточных вод является в известной степени самым дешевым методом удаления взвешенных органических и неорганических примесей, поэтому всегда целесообразна наиболее глубокая очистка сточных вод механическими методами.

Очистка стоков от минеральных примесей осуществляется, как правило, на песколовках различных типов. Для нормальной работы песколовок необходимо обеспечить регулярную выгрузку задержанного в них осадка. Чрезмерное его накопление приводит к уменьшению живого сечения песколовок и увеличению выноса песка из них, что вызывает затруднения при удалении осадка из первичных отстойников, перекачке осадка по трубопроводам и его обработке.

Даже в наиболее совершенных типах песколовок вместе с песком выпадают в осадок органические примеси, способные к загниванию. Это вызывает значительные затруднения при последующей обработке и утилизации осадка из песколовок.

Песок из песколовок обезвоживается на Песковых площадках или в бункерах и далее вывозится или отмывается от органических загрязнений, подсушивается и используется в планировочных работах. Уровень сложности и стоимости применяемого метода обработки и утилизации извлеченного из песколовок осадка зависит в первую очередь от количества органических примесей в извлекаемом песке. Это делает задачу получения изначально чистого песчаного осадка в песколовках весьма актуальной с точки зрения дальнейшего использования этого материала в строительстве.

При очистке городских сточных вод важная роль отводится первичному отстаиванию как наименее энергоемкому и дешевому методу выделения из стоков грубодиспергированных примесей.

Во избежание повышенного прироста избыточного активного ила в аэротенках и биопленки в биофильтрах остаточная концентрация взвешенных веществ в осветленной сточной воде после первичных отстойников не должна превышать 100-180 мг/л, что в зависимости от исходной начальной концентрации взвешенных веществ в сточной воде, составляющей 150-250 мг/л, обусловливает выбор наиболее рациональной технологии первичного осветления и требуемой продолжительности отстаивания.

Одним из наиболее перспективных методов интенсификации первичного отстаивания является биофлокуляция сточных вод с использованием избыточного активного ила. Как показывает опыт эксплуатации канализационных очистных сооружений, значительный интерес представляет технология смешения биофлокулянта с исходным стоком в центробежном поле в присутствии кислорода воздуха, причем весь процесс осуществляется за счет избыточной энергии центробежных насосов, подающих сточные воды на очистку. Исследование и внедрение данного метода обработки сточных вод позволяет не только интенсифицировать работу песколовок, первичных отстойников, но и улучшить качество биологической очистки в аэротенках.

Целью данной диссертации является разработка и исследование новой технологии предварительной обработки сточных вод с использованием вихревых гидродинамических устройств (ВГДУ), позволяющих интенсифицировать работу городских очистных сооружений.

Научная новизна работы состоит:

- в теоретическом и экспериментальном обосновании новой технологии предварительной обработки городских сточных вод в вихревых гидродинамических устройствах с добавлением избыточного активного ила;

- в определении степени влияния конструктивных и технологических характеристик вихревых гидродинамических устройств на процесс предварительной обработки городских сточных вод, позволяющий интенсифицировать работу сооружений механической и биологической очистки^ получении технологического критериального комплекса, характеризующего степень эффективности процесса окисления аммонийного азота активным илом аэротенков;

- в получении аналитических зависимостей, адекватно описывающих процесс повышения эффективности первичного отстаивания городских сточных вод при их предварительной обработке в вихревых гидродинамических устройствах с добавлением избыточного активного ила.

Практическая значимость диссертации:

- предложена и апробирована в промышленных условиях новая технология предварительной обработки городских сточных вод в вихревых гидродинамических устройствах с добавлением избыточного активного ила;

- разработаны рекомендации к проектированию и расчету аппаратурного оформления предложенной технологической схемы предварительной обработки городских сточных вод.

Практическая реализация. Технология предварительной обработки городских сточных вод в вихревых гидродинамических устройствах с добавлением избыточного активного ила внедрена на канализационных очистных сооружениях г.Сердобска Пензенской области, производительностью 17000 м3/сут.

Подтвержденный среднегодовой экономический эффект от внедрения предложенной технологии составил более 378000 руб. в ценах 2004 года.

Апробация работы и публикации. По материалам диссертации опубликовано 15 работ. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на 14 всероссийских и международных конференциях в г. Пензе и г.Кемерово в 2000-2005 гг.

Автор выражает особую благодарность за помощь при выполнении дис-сертационой работы д.т.н., профессору, заведующему кафедрой «Водоснабжение и водоотведение» Пензенского ГУАС Гришину Борису Михайловичу.

ВЫВОДЫ

1.Предложен новый способ интенсификации работы очистных сооружений за счет утилизации избыточной энергии перекачиваемого на них потока сточных вод путем его обработки в вихревом гидродинамическом устройстве (ВГДУ) с добавлением избыточного активного ила.

2. Доказано, что предварительная обработка городских сточных вод в центробежном поле, создаваемом в стволе ВГДУ, при интенсивном воздействии на них турбулентных пульсаций и повышении окислительного потенциала среды под действием кислорода воздуха позволяет осуществить качественную отмывку минеральных песчаных частиц от налипших на них органических загрязнений и провести ортокинетическую коагуляцию мелкодисперсных загрязнений, и тем самым приводит к повышению эффективности работы песколовок и первичных отстойников.

3. На основании анализа дисперсного состава органических загрязнений хозяйственно-бытовых сточных вод и его влияния на процесс биологической очистки показано, что повышение эффективности первичного отстаивания позволяет не только снизить нагрузку на аэротенк, но и улучшить качество сточных вод, повысить константу скорости биохимического окисления и тем самым интенсифицировать процесс биологической очистки.

4. Разработаны математические модели, адекватно описывающие повышение эффективности первичного отстаивания сточных вод при их предварительной обработке в ВГДУ с добавлением избыточного активного ила. Получен технологический критериальный комплекс, характеризующий возможность протекания процесса окисления аммонийного азота активным илом аэротенков.

5. Технология предварительной обработки городских сточных вод внедрена на канализационных очистных сооружениях г.Сердобска производительностью 17000 м3 в сутки. Промышленное внедрение предложенной технологии позволило улучшить работу песколовки, в результате чего объем удаляемого песка увеличился в 1,7 раза; процентное содержание фракций песка, диаметром менее 0,25 мм, увеличилось с 20-24% до 31-35%; зольность песка увеличилась с 72-74% до 90-92%. Также повысилась эффективность работы первичных отстойников, в результате чего эффект очистки по органическим загрязнениям (БПК5) увеличился с 19-24% до 36-52%, по взвешенным веществам - с 52-58% до 74-80%. Уменьшение нагрузки на аэротенки и снижение концентрации взвешенных веществ в поступающих на них сточных водах обеспечило понижение концентрации загрязнений на выходе с очистных сооружений по показателям: взвешенные вещества - в 1,4-1,7 раза; БПК5 - 1,9-2,2 раза; ХПК - 1,4-1,5 раза; NH;- в 2,2-2,9 раза; РО3-- в 1,2-1,4 раза; снижение прироста'активного ила - в 1,9-2,4 раза; сокращение расхода сжатого воздуха, подаваемого в систему пневматической аэрации - в 1,33 раза.

Подтвержденный среднегодовой экономический эффект от внедрения составил более 378 тыс.рублей в ценах 2004 года.

1. Адамсон А. Физическая химия поверхностей.-М.: Мир, 1979.- 568 с.

2. Адельшин А.Б. Энергия потока в процессах интенсификации очистки нефтесодержащих сточных вод. -Казань: КГАСА, 1996.-200 с.

3. Алексеева Т.В. Разработка технологии замазученных сточных вод ТЭЦ с использованием метода безнапорной флотации: Дис. . канд.техн.наук. -Пенза, 2003.-126 с.

4. Бабенков Е.Д. Очистка воды коагулянтами.-М.: Наука, 1977.-356 с.

5. Базякина Н.А. Очистка концентрированных промышленных сточных вод.-М.:Госстройиздат, 1958.

6. Моделирование аэрационных сооружений для очистки сточных вод. /Брагинский Л.Н., Евилевич М.А., Бегачев В.Н. Гордеев JI.C.// Л.:Химия, 1980.-1 Ц с.

7. Пневмомеханическое диспергирование газа в жидкость /А.И. Бредихин, А.Н. Атрошко // Труды института ВНИИ ВОДГЕО.-М.:1987.-Сооружения для очистки сточных вод и обработки осадков.

8. Бондарев А.А. Биологическая очистка промышленных сточных вод в аэротенках с флотационным илоотделителем. Сооружения и технологические процессы механической и биологической очистки промышленных сточных вод: Труды института ВОДГЕО -М.,1981.-с.З-10

9. Бондарев А.А. Биологическая очистка промышленных сточных вод от соединений азота: Дис.д-ра техн.наук.-М.: ВНИИ ВОДГЕО, 1990.- 401 с.

10. Вавилин В.А. Математическое моделирование процессов биологической очистки сточных вод активным илом / В.А.Вавилин, В.Б.Васильев -М.:Наука, 1979.-118с.

11. Воронов Ю.В. Реконструкция и интенсификация работы канализационных очистных сооружений / Ю.В.Воронов , В.П.Соломеев, А.Л.Ивчатов -М.:Стройиздат, 1990.-222 с.

12. Гаврина Е.В. Разработка и исследование высокоэффективных конструкций аэраторов пневматического типа для биологической очистки вод: Дис. канд.техн.наук.-Пенза: ПГАСА, 200.-128 с.

13. Гвоздев В.Д. Очистка производственных сточных вод и утилизация осадка / В.Д.Гвоздев, Б.С.Ксенофонтов -М.: Химия, 1988.

14. Гюнтер Л.И. К выбору математической модели процесса биохимической очистки сточных вод / Л.И. Гюнтер, Б.С.Запрудский Микробиологическая промышленность- №5,-1971.

15. Данкверст П.В. Газожидкостные реакции.-М.:Химия, 1973.-295с.

16. Дейч М.Е. Гидрогазодинамика./ М.Е Дейч, А.Е.Зарянин -М.: Энерго-атомиздат, 1984. -384 с.

17. Демура М.В. Проектирование тонкослойных отстойников. Киев: Будивельник., 1981.-78 с.

18. Демура М.В. Тонкослойные отстойники.-Киев: Будивельник, 198250 с.

19. Евилевич М.А. Оптимизация биохимической очистки сточных вод / М.А Евилевич, Л.Н. Брагинский -Л.:Стройиздат, 1979 157 с.

20. Евилевич М.А. Аэрационное оборудование для биологической очистки сточных вод в аэротенках /М.А.Евилевич, Л.Н.Брагинский, Б.С.Прицкер -М.:ВНИПИЭИ, 1969.-53 с.

21. Емцев Б.Т. Техническая гидромеханика.-М.:Машиностроение, 1987.—440 с.

22. Жуков А.И. Методы очистки производственных сточных вод: Справочное пособие. /А.И.Жуков, И.Л.Монгайт, И.Д.Родзиллер М.:Стройиздат, 1977-204 с.

23. Журавлев В.Д. Установка для биокоагуляции сточных вод без биокоагулятора. / В.Д.Журавлев, И.В.Журавлева// Экспресс информация: ЦБНТИ Минжилкомхоза РСФСР М. 1988.

24. Журба М.Г. Очистка воды на зернистых фильтрах.-Львов: Выща шк. 1982.- 120 с.

25. Загорский В.А. Реконструкция очистных сооружений канализации больших городов. / В.А.Загорский, Ю.Ф.Эль// Водоснабжение и санитарная техника.- 1996.-№ б.-c.l 1-13.

26. Запольских А.К. Коагулянты и флокулянты в процессах очистки воды./А.К.Запольских , А.К.Баран //-Л.:Химия, 1987.

27. Иванов В.Н. Клеточный цикл микроорганизмов и гетерогенность их популяций. / В.Н.Иванов, Г.А.Угодчиков //-Киев, Наук.думка, 1984.-280 с.

28. Иерусалимский Н.Д. Основы физиологии микробов.-М.: Изд-во. АН СССР, 1963.

29. Иерусалимский Н.Д. Биохимические основы регуляции скорости роста микроорганизмов. Изв. АН СССР. Сер. Биология- 1967.- № 3.

30. Калицун В.И. Новые методы удаления и обработки осадка из песколовок. / В.И.Калицун, В.Н.Николаев- М.: Стройиздат, 1976.-79 с.

31. Калицун А.И. Лабораторный практикум по водоотведению и очистке сточных вод. / А.И.Калицун, Ю.М.Ласков, Ю.В.Воронов, Е.В.Алексеев//-М.:Стройиздат, 2001.-264 с.

32. КалицунВ.И. Исследование преаэрации сточных вод с активным илом. /В.И.Калицун, В.Н.Николаев, Е.А.Пугачев, Т.А.Гоголи//ЭИ ВНИИИС,-М:1984, Сер.9.- Вып.6. с.21-25.

33. КалицунВ.И. Опыт эксплуатации радиального отстойника со встроенным преаэратором. /В.И.Калицун, В.Н.Николаев, Т.А.Гоголи, Г.И.Иванюшин// -Водоснабжение и санитарная техника.- 1986.-№ 6. с. 19.-21.

34. Калицун В.И. Гидравлика, водоснабжение и канализация. /В.И.Калицун, В.С.Кедров, Ю.М.Ласков. -М.: Стройиздат, 2000.- 397 с.

35. Канализация населенных мест и промышленных предприятий: Справочник проектировщика/ Под ред. В.Н.Самохина- М.:Стройиздат, 1981.- 639 с.

36. Карелин Я.А. Очистка производственных сточных вод в аэротенках. /Я.А.Карелин, В.Н.Жуков, Б.Н.Репин М.: Стройиздат, 1973.- 223 с.

37. Карелин Я.А. Биохимическая очистка сточных вод предприятий пищевой промышленности. /Я.А.Карелин, Б.Н.Репин -М.:Стройиздат, 1974.-163 с.

38. Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты химической техноло-гии.-М.: Химия, 1974.

39. Кафаров В.В. Основы массопередачи: Учеб. пособие для вузов.-М.:Высш. шк. 1979.- 236-249 с.

40. Кафаров В.В. Математическое моделирование основных процессов химических производств. /Кафаров В.В., Глебов М.Е. -М.:Высш. шк., 1991.

41. Клейтон С. Эмульсии, их теория и техническое применение.-М.: Изд-во иностр. лит., 1960.

42. Кройт Г.Р. Наука о коллоидах.- М.: Изд-во. иностр.лит., 1955.

43. Кульский JT.A. Технология очистки природных вод. /Л.А.Кульский, П.П.Строкач -Киев: Выща школа, 1981.- 352 с.

44. Кутателадзе С.С. Гидродинамика газожидкостных систем. /С.С.Кутателадзе, М.А.Стырикович Изд-е. второе перераб. и доп.-М.: «Энергия», 1976.- 296 с.

45. Кутателадзе С.С. Анализ подобия в теплофизике.-Новосибирск.:Наука,1982.

46. Кутателадзе С.С. Моделирование теплоэнергетического оборудования. /С.С.Кутателадзе, Д.Н.Ляховской, В.А.Пермяков -М.: Энергия, 1996.

47. Луценко Г.Н. Физико-химическая очистка городских сточных вод. /Г.Н.Луценко, А.И.Цветкова, И.Ш.Свердлов М.:Стройиздат, 1984.-88 с.

48. Михайлов М.М. Обоснование применения аэраторов струйного типа для биологической очистки сточных вод. Дис. канд. техн.наук.-М.:1984.180 с.

49. Мочалов И.П. Очистка и обеззараживание сточных вод малых населенных мест. /И.П.Мочалов, И.Д.Родзиллер Л.:Стройиздат, 1991.- 160 с.

50. Никифорова Л.О. Влияние физико-химических свойств поверхности частиц активного ила на эффект осветления при флотации. // «Методы повышения эффективности работы очистных сооружений канализации»: Сб. трудов ин-та ВНИИ ВОДГЕО М.,- 1989.

51. Никифорова А.О. Изменение электрокинетического потенциала поверхности активного ила при отстаивании. «Совершенствование методов биологической и физико-механической очистки производственных сточных вод» »: Сб. трудор ин-та ВНИИ ВОДГЕО. М., 1990.

52. Пааль JI.JI. Справочник по очистке природных и сточных вод. /Л.Л.Пааль, К.А.Мельдер, Б.Н.Репин М.: Высш. шк. 1994,- 336 с.

53. Паттон А. Энергетика и кинетика биохимических процессов.-М.: Мир,1968.

54. Перт С. Основы культивирования микроорганизмов и клеток.-М.: Мир, 1978.-331 с.

55. Печуркин Н.С. Анализ кинетики роста и эволюции микробных популяций (в управляемых условиях). /Н.С.Печуркин, И.А.Терсков Новосибирск, 1975.-240 с.

56. Пономарев В.Г. Очистка производственных сточных вод от грубодис-пергированных примесей. Дис. Д-ра техн.наук.-М. 1993.-225 с.

57. Попкович Г.С. Системы аэрации сточных вод. /Г.С.Попкович, Б.Н.Репин -М,:Стройиздат, 1986.-133 с.

58. Рекомендации по расчету экономической эффективности научно-технических мероприятий в области очистки природных и сточных вод.// труды ВНИИ ВОДГЕО.-М. 1979.-305 с.

59. Репин Б.Н. Интенсификация работы коридорных аэротенков методов управляемого возврата иловой смеси /Б.Н.Репин, Г.Н.Гиндин, Т.М.Хантимиров //Жилищно-коммунальное хозяйство. -1983. -№ 3. -с.32-34

60. Сивак В.М. Аэраторы для очистки природных и сточных вод. /В.М.Сивак, Н.Е.Янушевский Львов: Вища шк. Изд-во при Львов, ун-те, 1984.-124 с.

61. Синев О.П. Расширение и реконструкция очистных сооружений. /О.П.Синев, А.И.Мацнев, А.П.Игнатенко -Киев: Будивельник, 1981.-44 с.

62. Синев О.П. Интенсификация биологической очистки сточных вод.-Киев: Техника, 1983.-110 с.

63. Скирдов И.В. Исследование и разработка методов интенсификации работы сооружений биологической очистки сточных вод. Дис. Д-ра техн. наук.-М. 1976.-400 с.

64. Смирнов О.П. Испытания аэратора, действующего по принципу шахтного водослива./ О.П.Смирнов, Б.Б.Коцинский Наука и техника в городском хозяйстве.-Киев, 1979.- с.43-45

65. СНиП 2.04.03-85. Строительные нормы и правила. Канализация. Наружные сети и сооружения. М.-ЦИТП, 1986.-72 с.

66. Уэбб Ф. Ингибиторы ферментов и метаболизма.-М. Мир.-1966.

67. Фридрихсберг Д.А. Курс коллоидной химии. Л.:Химия, 1984.-368 с.

68. Фролов Ю.Г. Курс коллоидной химии , поверхностные явления и дисперсионные системы. М.: Химия, 1988.- 46 с.

69. Хеттлер Ф. Технология биологической очистки городских сточных вод в шахтных аэротенках: Автореф.дис. канд.техн.наук.-Ленинград, 1985.24 с.

70. Шифрин С.М. Очистка сточных вод предприятий мясной и молочной промышленности. /С.М.Шифрин, Г.М.Иванов, Б.Г.Мишуков М.:Легкая и пищевая промышленность, 1981.-272 с.

71. Эль A.M. Очистка сточных вод от грубодисперсных механических примесей: Обзорная информация. /А.М.Эль, И.Е.Бондаренко, Н.С.Черкасова -М.: ЦБНТИ Минжилкомхоза РСФСР, 1989.-61 с.

72. Яковлев С.В. Водоотведение и очистка сточных вод. /С.В.Яковлев, Ю.В.Воронов М.:АСВ, 2002.-704 с.

73. Яковлев С.В. Механическая очистка сточных вод. /С.В.Яковлев, В.И.Калицун М.: Стройиздат, 1972.-200 с.

74. Яковлев С.В. Водоотведение и очистка сточных вод. /С.В.Яковлев, Я.А.Карелин, Ю.М.Ласков, В.И.Калицун// М.:Стройиздат, 1996.-591 с.

75. Яковлев С.В. Обработка и утилизация осадков производственных сточных вод. /С.В.Яковлев, Л.С.Волков, Ю.В.Воронов, В.Л.Волков// -М.:Химия, 1999.-448 с.

76. Яковлев С.В. Водоотводящие системы промышленных предприятий. /С.В.Яковлев, Я.К.Карелин, Ю.М.Ласков, Ю.В.Воронов// М:Стройиздат, 1990.-511 с.

77. Яковлев С.В. Канализация. /С.В.Яковлев, Я.А.Карелин, А.И.Жуков -М.: Стройиздат, 1975.- 632 с.

78. Яковлев JI.JI. Канализация. /Л.Л.Яковлев, Ю.М.Ласков М.: Стройиздат, 1987.-319 с.

79. Яковлев С.В. Биохимические процессы в очистке сточных вод. /С.В.Яковлев, Т.А.Карюхина М.: Стройиздат.-200с.

80. Яковлев С.В. Кинетика ферментативного катализа. М.:Наука.-1965.

81. Яковлев С.В. Применение технического кислорода для биохимической очистки сточных вод. /С.В.Яковлев, И.В.Скирдов, В.Н.Швецов -//Водоснабжение и санитарная техника. 1972, № 4.- с.8-12

82. Яковлев С.В. Биологическая очистка производственных сточных вод. Процессы, аппараты и сооружения. /С.В.Яковлев, И.В.Скирдов, В.Н.Швецов -М.: Стройиздат. 1985.-208 с.

83. Яковлев С.В. Научно-исследовательские работы в области очистки природных и сточных вод.-//Водоснабжение и санитарная очистка. 1986, № 1.-с.2-4

84. ЮО.Яковлев С.В. Водоотведение и очистка сточных вод. /С.В.Яковлев, Ю.В.Воронов М.:АСВ, 2002.-704 с.

85. Balmat J.L. Heukelekian Н. Chemical Composition of Particulate Fraction of Domestic Sewage. Sew. and Jnd. Wastes 31,4, 1959.p. 413

86. Clifft R. C. Anderews J. F. Predicting the dynamics of oxygen utilization in activated sludge process. Journal W.P.C.F. 1981. Vol.53 N7 p 1219 1232.

87. Daigger G.T. The dynamics of microbial growth on soluble substrats. Water Research, 1982. Vol.16, p 365 382.

88. Jmhoff K. Taschenbuch der, Stadtentwasserung. 8. Auflage, Oldenbourg. Munchen,-1939.

89. Hay T.T.Experience in grit removal and handling a Racin.-Sewage Works Journal, 1946,v. XVIII, № 1.

90. Manch R. Wastewater Fractions Add to Total Treatment Picture. Water and Sew. Works. Dec., p. 49. 1980.

91. С целью интенсификации предварительной обработки сточных вод в ВГДУ подавался избыточный активный ил.

92. Силами МУХП «Водоканал» по технологии ПГУСА за период в сентябре 2001 года была проведена реконструкция канализационных очистных сооружений г.Сердобска Пензенской области мощностью 17,0 тыс.мз/сут.

93. Опыт эксплуатации очистных сооружений после реконструкции позволяет сделать следующие выводы:

94. Эффективность задержания взвешенных веществ в первичном отстойнике увеличилась с 52-58% до 74-80%.

95. Эффективность снижения органических загрязнений (БПК5) в процессе первичного отстаивания повысилась с 19-24% до 36-52%.

96. Объем удаляемого осадка из песколовок увеличился в 1,7 раза.

97. Процентное содержание фракции песка диаметром менее 0,25мм в осадке песколовок увеличилось с 20-24% до 32-39%.5: Зольность удаляемого с песколовок осадка увеличилась с 72-74% до

98. Концентрация органических загрязнений (БПКполн) в сточных водах на выходе с очистных сооружений уменьшилась с 25-29мг/л до 11-14мг/л.

99. Предложенная технология утилизации избыточной энергии потока сточных вод рекомендуется к широкому внедрению на сооружениях биологической очистки городских сточных вод.90.92%.к.т.н. профессор кафедры «Водоснаб и водоотведение» ПТУ АС, к.т.н.

100. Начальник отдела энергетических ресурсов Управления ЖКХ Пензенской области

101. Завкафедрой «Водоснабжение и водоотведение» ПГУАС, д.т.н., профессорн.1. Б.М. Гришин1. Е.Г. Чупраков1. С.Ю. Андреев

102. Начальник цеха канализации

103. Мастер сооружений биологической очистки1. В.В. Самохвалов1. В.Г. Кобиков1. СПРАВКА

104. Выдана для предоставления в диссертационный совет К 212.184.01 при Пензенском государственном университете архитектуры и строительства.

105. При производстве благоустроительных работ в населённых пунктах Сердобского района используется песок получаемый из песколовок городских сооружений биологической очистки сточных вод от г.Сердобка после его подсушки на Песковых площадках.

106. Главньгй инженер ГУП «Сердобское РайЖК . С.Ю.Лукьянов