автореферат диссертации по строительству, 05.23.04, диссертация на тему:Исследование осветлителя со взвешенным слоем для осветления воды после биофильтров

г г № ^93

МОСКОВСКИЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ИШЕНЕРНО-СТРОИТЕЯЬНЫЙ ИНСТИТУТ ИМ.В. В.КУЙБЫШЕВА

'Т-5

по

1 ' " . На правах рукописи

КОЛПАКОВА ВАЛЕНТИНА ПАВЛОВНА

ИССЛЕДОВАНИЕ ОСВЕТЛИТЕЛЯ СО ВЗВЕШЕННЫМ СЛОИ« ДЛЯ ОСВЕТЛЕНИЯ ВОДУ ПОСЛЕ БИОФИЛЬТРОВ

05.23.04 - Водоснабжение, канализация, строительные системы охраны водных ресурсов

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва - 1993

Работа выполнена в Московском ордэна Трудового Красно] Знамени инженерно-строительном институте им. Б.В.Куйбыиева,

Научный руководитель ~ кандидат технических наук,

профессор В.И.Калицун

Официальные оппоненты-профессор, доктор технических наук И. й. Скирдов -кандидат технических наук, с.н.с. В.И.Баженов

Ведущая организация - институт "МосводоканалНИИпроект'

Защита состоится 1993 г. в $ часов

на заседании специализированного Совета К 053.11.08 в Московском инженерно-строительном институте им. В.В.КуЙбышева по адресу: 123337, Москва, Ярославское шоссе, д.26, в ауд.

С диссертацией г,южно ознакомиться в библиотеке инстит

Просим Вао принять участие в защите и направить Ваш отзыв по адресу: 123337, Москва, Ярославское шоссе, д.26, МОИ им В.В.Куйбшава, Ученый Совет.

Автореферат разослан " ^ " ^^ 1993 г., * ^^

Учений секретарь специализированного Совета кандидат технических наук,

доцент В. А.Орлов

ОНЦАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность.В практике очистки городских сточных вод широкое распространение подучил биохимический метод очистки, осуществляемый на биологических фильтрах, благодаря простоте эксплуатация, минимальным энергозатратам и надёжности в работе.

Процесс отделения биоплёнки на большинстве дайствутдх очистных станциях, хак правило, осуществляется гравитационным способом в отстойниках различных конструкций. Однако они часто не обеспечивают требуемое качество осветления воды, что вызывает необходимость её доочистки после вторичных отстойников.

Применение специальных дорогостоящих и сложных в эксплуатации сооружений для доочистки сточных вод (песчаных фильтров, микрофильтров и др.) значительно удорожает стоимость очистки сточных вод. Поэтому, исследование вопросов интенсификации работы сооружений для отделения биоплёнки является весьма актуальным.

Одним из способов интенсификации процесса отделения биоплёнки после биофильтров может быть способ осветления воды во взвешенном слое осадка, сформированным из хлопьев биоплёнки.

Дели и задачи исследований.Целью диссертационной работы является:

- разработка метода и конструкции сооружения для отделения биошгёнки после биофильтров с использованием метода фильтрации воды через взвешенный слой бяоплёнки.

Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:

- установить зависимости процесса изъятия и окисления биоплёнки и загрязнений во взвешенном слое биоплёнки;

- получить экспериментальные зависимости ряда факторов, влияющих на эффективность осветления сточных вод после биофильтров во взвешенном слое биоплёнки;

- установить оптимальные конструктивные размеры осветлителей новых модификаций;

- получить зависимости эффективности работы осветлителя со взвешенный слоем для отделения биоплёнки в проточном режиме при разных условиях его эксплуатации и выяеить оптимальные технологические параметры работы осветлителей со взвешенным слоем био-плёнкя на станциях биофильтрации;

- определить технико-экономические показателя их применен ния на станциях биофильтрации. • ■

Научная новизна работы заключается в следущем:

- получена экспериментальные зависимости концентрации биоплёнки во взвешенно!., слое по высоте взвешенного олоя и от скорости вооходящего потока воды;

- установлены экспериментальные зависимости остаточного содержания взвешенных веществ в осветлённой воде от скорости вооходящего потока воды и высоты взвешенного слоя биоплёвки;

- получены экспериментальные закономерности изменена« илового индекса по высоте взвешенного олоя;

- установлена экспериментальная зависимость изменения концентрации биоплёнки во взвешенном слое от илового индекса.

Практическое значение. На основании результатов лсследо-

МШ);

- предложены новые конструкции осветлителей со взвешоннш сдоем йвовхёшш, эадив&ивве авторскими свидетельствами ( а. с. № 1511219, «.С. Л 1583364);

- уотавовшш сштшюжьнве геоютрпесше размеры в технол гичеохие1 параметр» работы ооветлятехя при которых обеспечивает ся высокий эффект осветления хода» ераашоА о качеством очист хи вод» после песчаных фильтров;

-разработаны рекомендации на проектирование и эксплуатацию осветлителей со взвешенным слоем биоплёнки на станциях биофильтрации;

- определены технико-экономические показатели применения осветлителей оо взвешенным слоем биоплёнки на станциях биофильтрации.

Внедрение результатов исследований. Результаты исследований и конструктивные разработки, защипанные авторскими свидетельствами (а.с. X 1511219, а.о. * 1583364) внедрены на станциях биофильтрации г. Усть-Каменогорска и Восточно-Казахстанской области, что позволило повысить их производительность и эффективность задержания загрязнений о получением экономического эффекта от внедрения.

Объём работыЛисоеотадия состоит из введения, 4 глав, основных выводов и содержит 167 страниц, в том числе 10В страниц машинописного текста, 16 таблиц, 43 рисунков, 171 наименований литературы и приложений на 7 страницах.

На защиту утп^ятпя оледуюцве основные соложения диссертации:

- результат» экспериментальных исследований на лабораторной установке по отделении биоплёнки и окислению нерастворённых примесей в осветлителе со взвешенным слоем, биоплёнки при различных режимах его работы;

- новые конструкции осветлителей со взвешенным слоем активного ила (биоплёнки) ( а.о. № 1511219, а.о. * 1583364);

- результата промыпленных исследований работы осветлителя со взвешенным слоем биоплёнки при различных режимах его работы;

- данные технико-экономической эффективности применения осветлителей со взвешенным сдоем биоплёнки на станциях биофильтрации.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность и новизна выбранной темы диссертационной работы, формулируется цель и задачи исследований.

В первой главе приводится литературный,обзор по вопрооам разделения 'иловых смесей и отделения биоплёнки.

При работе биофильтров образуется биоплёнка, которая по многим свойствам охожа о активным илом аэротенков.

Проведённый анализ различных методов разделения иловых смесей аэротенков и отделения биоплёнки в поле центробежных сил, флотационного, фильтрационного показал, что самым простым и акономичяш является гравитационный опоооб, но, при этом, в большинстве случаев, он не обеспечивает высокую эффективность осветления воды.

Одним из способов интенсификации процесса осветления воды, а именно, разделения иловых смесей на станциях аэрации и отделения биоплёнки на станциях биофильтрации, может быть использование осветлителей оо взвешенным слоем активного ила или биоплёнки, которые могут одновременно заменить и вторичные отстойники и дополнительные сооружения по доочистке, обеспечивая при этом еысокий эффект осветления воды.

Проведенный анализ сеойств биологической плёнки и её гидробиологический состав показали о её схожести о эктиеным илом.

Это позволило сделать вывод о целесообразности и перспективности проведения.исследований по осветлению.биохимически-очищенной сточной воды после биофильтров в осветлителях со взвешенным слоем осадка, сформированным из хлопьев биопленки. .

В настоящее время имеется значительный опыт по использованию осветлителей со взвешенным слоем .активного ила для разделения иловых смесей биологически очищенных сточных вод поел аэротенков.

Принцип разделения иловых смесей во взвешенном слое активного ила реализован в конструкциях отдельно стоящих сооружений: аэротенках-осветлителях, аэротенках-отстойниках, окси-тенках разных конструктивных модификаций и других. В развита теоретических основ и разработки осветлителей.большой вклад внесли: С.Х.Азерьер, Д.М.Минц, И.В.Скирдов, Е.Ф.Кургаев, Н.Ф.Резник, В.А.Ашанин. Исследованием работы этих сооружений: занимались Б.Н.Репин, А.А.Бовдарвв, Г.К.Арутюнян, М.М.Земляк, С.К.Кольцова, Н.В.Королева и другие. .. .. ______

В отечественной и зарубежной литературе практически отсутствуют теоретические и экспериментальные данные о возможности отделения биопленки после биофильтров, во взвешенном слое. Имеющиеся сведения говорят о недостаточной изученности процесса отделения биопленки во взвешенном слое осветлителей, а также отсутствуют сведения об оптимальных параметрах работь осветлителей со взвешенным слоем, сформированным из биопленго вымываемой из биофильтров.

Исходя из этого были сформулированы цель и задачи исследований..- .

Во второй главе представлены экспериментальные иссладовг ния процесса отделения биопленки после биофильтров во взвешенном слое на лабораторной.установке.

. Установка состояла из стабилизатора расхода, насоса, цилиндрических моделей осветлителя диаметром 200 мм, общей высотой 3,3 м и осадкоушготнителя диаметром 150 мм, общей высотой 2,6 м, выполненных и а органического стекла и соединенных мевду собой осадкоотводящим патрубком диаметром 50 мм. Нижюц кромка илоотводящего отверстия расположена на высоте 1,8 м от низа осветлителя. . '- ' -

С целью максимального приближения экспериментальных hccj

;ований к производственным, на лабораторную установку подава-¡ись реальные сточные воды, прошедшие очистку на капельных биофильтрах очистной станции бытовых сточных вод Усть-Каменогорс-гого титало-магниевого комбината (УК ТМк) , с концентрацией ¡аоплвнки 30-50 мг/л, температурой воды 17-19°С и БПК5= 16-Ю мг/л.

Экспериментальные исследования проводились в течение 198859 гг. о небольшими перерывами при неизменном качестве пооту-гапцей в осветлитель воды: Сп = 30-50 мг/л.

Исследования показали, что взвешенный слой из хлопьев бко-ьяеяки формируется через 6-6 дней и характеризуется наличием в . igm активных аэробных микроорганизмов. Цвет - бурый, хлопья средних размеров, устанавливается четкая граница раздела между взвешенным слоем и прозрачной надиловой водой.

На основании исследований были построены графики изменения концентрации биопленки во взвешенном слое (Свзв.сл) по высоте взвешенного слоя (Нел) при различных значениях скорости восходящего потока ^восх от 0,75 до 1,45 мм/о.

Они показали, что концентрация биопленки Свзв.сл медленно снижается от низа взвешенного слоя до его верха и это снижений составляет 30-5СЙ на всю выооту взвешенного олоя.

По результатам исследований также был построен график зависимости Свзв.сл

Анализ графика показал,' что с увеличением скорости i/&oax, концентрация Свзв.сл существенно уменьшается. Так при ^восх = 0,6 мм/с, Свзв.сл = Ю г/л, а при Авоех = 1,0 мм/с, Свзв.сл = 4 г/л. С увеличением #восх более 1,0 мм/о, концентрация Свзв.ол изменяется незначительно. При окорооти Рвоах более 1,9 мм/о начинается вынос отдельных хлопьев биопленки с осветленной водой и разрушением взвешенного слоя. Динамическое равновесие взвешенного слоя сохраняется в довольно широком диапазоне изменения скорости Vbосх в зоне оовеглвния, а именно, от 0,6 до 1,9 мм/о.

На основании проведенных исследований получена эмпирическая формула, описывающая зависимость Свзв.ол *=J(rtsocx') : Свзв.ол = 4,42-^воох"1,5 (l) .

Проведенные исследования позволили построить графики зависимости оотаточного содержания взвешенных веществ в осветленной воде (Сов) от скорости ^восх при разных высотах взвешенного слоя (Нвзв.сл) и график зависимости Сое от высоты взвешенного

слоя Нвзв.сл при разных значениях Z^bocx, т.е. Сое /рис.1/ и Сос.= /(Нвзв.сл) .

Анализ графиков показал, что с увеличением 'Ръосх от О до 1,2-мм/с при разных высотах взвешенного.слоя концентрация Сое незначительно возрастала. Так, при высоте Нвзв.сл = 1,0-: Сое увеличивается с 2 до 2,6-мг/л. При дальнейшем увеличении] 4/восх, Сое возрастала .значительнее и лри достижении 'Ръоох более 1,9 ми/с происходил размыв верхней границы взвешенного слоя, а концентрация Соо достигала 20 мг/л и более...

С увеличением высоты взвешенного слоя при определенной скорости, концентрация Сое медленно уменьшается. С увеличена высоты с .1,0 до 1,8 м, концентрация-Сое остается практически неизменной при постоянных ^ьосх. При Нвзв.сл от 0,2 до 0,6 i наблщалос^ уплотнение взвешенного слоя в нижней части осветлителя, при этом образуются каналы, что приводит.к проскоку взвеси в осветленную воду.

На основании проведенных исследований получена эмпиричв! кая формула, описывающая зависимость Сое чД^осх) (при Нвзв.сл = 2,0-1,8 м) : . - оГ

■ Сое = 1,01 • 2,73 "ьосх (2)

-На основании исследований были построены графики: изменения высоты взвешенного слоя .- Нел от I^bocx; изменения илового индекса - У по высоте слоя Нел; взаимосвязи - Свзв.сл и •

Анализ их позволил сделать следующие .выводы: . - высота взвешенного слоя увеличивается пропорционально увеличению-скорости Ръосх; так при Vвосх = 0,6 мм/с, Нел = 120 см,'а при Иъосх = 1,6 мм/с, Нел = 180 см;

- иловый индекс У по высоте снизу вверх незначительно возрастает;-так при 1/ъоох = 1,59 мм/с на высоте 0,4м ^Н0 см3/г,а на высоте 1,8 м У= 43 см3/г;

- с увеличением илового индекса У концентрация Свзв.сл уменьшается; при Рвосх = 0,95 мм/о и 26 см3/г, Свзв.сл = 11 г/л, а при ¿У= 35 см3/г, Свзв.сл = 5 г/л.

Гидробиологический анализ биопленки взвешенного слоя по волил сделать вывод, что взвешенный слой, образованный из би пленки по своим качествам похож на активный ил взвешенного с после.аэротенков, находится в жизнеспособном состоянии и уча вует в процессах биохимического окисления.

Опыты показали, что при очистке воды в осветлителе со в

Сое- , кг/л

7,5

3,0

2,5 0,0

.1 1 » • 1 / / / /

! ! 1 ■ ! : 1 1 ' ( > 5/ /о

г- ■4-НН^Г

1 о

I

иэ I

0,2 0,6 1,0 1,4 1,8

Рае. 1 ЗаЕисшгость (Сое) от скорости юсходаивго потока {Угппг )

3 — при высоте -Езвезенвого слоя 0,5 — I и, точки ф;

2 - при высоте вззепенного слоя I - 1,8 м, точки ( о);

3 - при Енсоте взвешенного слоя I - 1,8 м и установгшегся

резаке работа, точки (*).

шэнным слоем, при оптимальных размерах и параметрах.работы,-содержание взвешенных веществ снижается до 2 - 6 мг/л, БПК5 до

5,6 - 8,3 мг/л. ......... ...... ....... . -

- .. На основании лабораторных исследований можно рекомендоват: следующие оптимальные размеры и параметры работы осветлителя с< взвешенным слоем хлопьев биопленки: ... ~ высота взвешенного слоя от 1,2 до 1,8 м; - скорость восходящего потока воды от 0,6 до 1,4 мм/с; ~ концентрация биопленки во взвешенном слое от 3 до 10 г/. В третьей главе приведено описание новых конструкций осве: лителей со взвешенным слоем биопленки и изложены результаты пр< изводственных испытаний новых сооружений для отделения биоплеш пооле биофильтров.

С учетом специфических свойств сточных вод, прошедших очистку на биофильтрах, и, базируясь на основные положения выполненных .исследований осветлителей со взвешенным слоем биопленки в лабораторных условиях* были разработаны новые конструкции оо-ветлителей со взвешенный слоем для отделения из сточных вод нерастворимых примесей и биопленки. " . . Осветлитель состоит из круглого в плане резервуара 1, разделенного кольцевой перегородкой 2, на зону хлопьеобразования £ и.зону осветления 4,-водоподъемной.трубы 9, внутри которой расположено рециркуляционное устройство 10 в виде осевого насооа, шести радиально расположенных труб 11, соединенных с зоной осветления, осадкоотводящай трубы 13 и системы подводящего 5 и отводящих-лотков 6,7 и 8.

Осветлитель работает следующим образом. Исходная вода после биофильтров через подающий лоток 5 поступает в зону хлопьеобразования 3, где смешивается с хлопьями осадка, подаваемыми из зоны осветления 4 осевым насосом 10 и.где происходит осаждение наиболее тяжелых фракций загрязнений. Осадок отводится по трубе 13. Нижние концы.труб 11 расположены на уровне верха взвешенного слоя /рис.2/ ♦

. Вода, освобожденная от основной массы загрязнений и содержащая в основном легкие, мелкодисперсные.частицы, через щель размером 50 мм мааду перегородкой 2 и корпусом 1 поступает в зону осветления 4, где образуется взвешенный слой, сформированный из.хлопьев биопленки. Проходя снизу вверх, через взвешенный слой вода окончательно осветляется, собирается лотками 6,7 и 01 водится по лотку 8. Рециркуляционное устройство 10 обеспечивает

~ П -

Рис.: 2 Разрез промышленного образпа осБетлмгеля ноеоЕ консгругаии

поддержание определенной высоты взвешенного слоя в зоне осветления 4 и определенного диапазона величины скорости восходящего потока воды во взвешенном слое (стабилизацию процесса осветления воды при колебаниях расхода воды, характерных для очистных станций) .

Осветлитель описанной конструкции построен на очистной станции биофшьтрации УК ТМК'с размерами указанными на рис.2.

Для оценки основных технологических параметров работы осветлителя со взвешенным слоем биопленки производственные исследования проводились в широком диапазоне изменения скорости Фвосх в течение 1990-92 гг.

Производственные исследования подтвердили основные закономерности, полученные на лабораторной модели.

Первоначально формирование взвешенного слоя в осветлителе производственной мощности происходило за счет подачи в него осадка из существующих вторичных отстойников с концентрацией до 5-8 г/л и скорости восходящего потока воды ^восх от 0,7 до 0,8 мм/с (на уровне верха взвешенного слоя) . Подача в осветлитель воды с данной концентрацией в течение 6-7 часов привела к интенсивному хлопьеобразованию, в результате чего был сформирован взвешенный слой биопленки.с первоначальной высотой 0,50,6 м и средней концентрацией биопленки в слое до 2-4 г/л. При дальнейшей работе осветлителя высота взвешенного слоя возрастала от 0,6 до 2,5 м, а концентрация Свзв.сл. увеличивалась от 5 до 30-г/л при изменении восх от 0,1 до 1,2 мм/с.

На основании исследований были построены графики зависимости Свзв. сл восх) при разной высоте взвешенного слоя и графики изменения Свзв.сл по высоте взвешенного олоя Нел при различных значениях Фъосх. от 0,52 до 0,72 мм/с. &

.Анализ графиков показал, ч^о при увеличении ^восх от 0,8 до 1,2 мм/с, концентрация Свзв.сл уменьшается незначительно и, наоборот, при уменьшении скорости менее 0,8 мм/с, концентрация Свзв.сл резко увеличивается. Так, например,, при. Нел =1,2 м и Тъоах от 0,8 до мм/с, концентрация Свзв.сл уменьшается с 4 до 3 г/л, а при ^восхот 0,5 до 0,8 мм/с, концентрация уменьшается с 15 до 4 г/л. . .

На основании проведенных исследований полтаена^эмпиричес-кая формула, описывающая зависимость Свзв.сл =А$восх) : Свзв.сл = 1,22 • 1/в*сх~2,66 . (3)'

Результаты исследований графиков изменения концентрации Свзв.сл по высоте взвешенного слоя показали, что в нижней зоне взвешенного слоя высотой в пределах 0,7-0,8 м концентрация Свзв.сл имеет большее значение, изменяясь от 5 до 30 г/л при разных значениях ^восх, и меньшее в верхней зоне, от 1,5 до 8 г/л. Это объясняется тем, что в нижней зоне взвешенного слоя скапливаются наиболее тяжелые, крупные хлопья биопленки, а в Верхней зоне, наиболее легкие, мелкие.

Проведешше исследования позволяли построить график зависимости Сое =/0восх) , при средних значениях Нел « 1 - 2 м, Сп = 30 - 50 мг/л. '

Анализ графика показал, что с увеличением скорости /восх незначительна возрастает.вынос взвеси с осветленной водой. Нал-метший внноо взвеси Сое в 5-7 мг/л наблодается при изменении Т^посх от 0,2 до 0,6 мм/с; при увеличении скорости от 0,6 до 1,0 т/о внноо взвеси возрастает и составляет 7-15 мг/л. При дальнейшем увеличении ^восх от 1,0 до 1,2 мм/с и более, Сое = 15-20 мг/л и наблодается нарушение динамического равновесия слоя, что подтверждается данными концентрации Сое, составляющей 25 мг/л и более. ..

. В результате обработки' полученных экспериментальных данных получена эмпирическая формула, описывающая зависимость Сое =/(йосх) (при Нвэв.сл = 2,0 -2,5 м) :

. Соо = 3,34 * 5,17 х , ' (4)

где ^восх - скорость на уровне верха взвешенного слоя. .

В ходе исследований построены графики изменения илового индекса 3 по высоте взвешенного слоя Нел и график кинетики снижения границы раздела фаз. ,

Анализ графиков показал, что иловый индекс во взвешенном слое изменяется незначительно по высоте слоя и имеет наименьшее значение от 15 до 25 см3/г в нижней.части взвешенного слоя осветлителя и наибольшее от 35 до 50 смэ/г в верхней части. Такие данные говорят о том, что осадок взвешенного слоя сильно минерализован. Это подтверждается и данными по зольности осадка взвешенного слоя, которая в среднем находилась.в пределах от 30 до. 50$. Проведенный седиментационный.анализ показал, что биопленка взвешенного слоя обладает хорошей осаяздаемостью. В ходе исследований были выполнены замеры концентрации растворенного кислорода по высоте осветлителя, Анализ выполненных замеров показал, что растворенный кислород, поступающий с исходной водой, интенсивно потребляется во взвешенном слое, '. ,

Гидробиологическая оценка биопленки взвешенного слоя оценена, как удовлетворительная. Интенсивное поглощение биошганко! растворенного кислорода из поступающей на осветлитель сточной воды, подтверждаемое данными о расцределении растворенного кислорода по выооте оиветлителя, говорит о том, что биопланка во взвешенном слое находится в жизнеспособном состоянии в участвуй в процессах биохимического окисления органических загрязнений.

Полученные показатели качества очистки воды приведены в таблица 1, в которой для сравнения даны соответствующие показатели для вторичных отстойников данной станции биофилирацин. Как видно кз таблицы, качество воды после осветлителя выше по всем показателям.

Б осветлителе одновременно с глубоким выделением взвешенных веществ обеспечивается дополнительное снижение БПК, ХПК, окиаляемости, содержание азота амаонийных солей, что является одним из преимуществ его перед вторичными отстойниками, которые устанавливаются обычно на отанциях биофальтрации и не обеспечивают таких показателей очистки воды.

Таблица 1

Качество очищенной сточной воды по основным показателям

Показатели : Посла вторичных ; отстойников : После ооветли-: . телей

Взвешенные вещества,мг/л 19-27/22 5-7 / 6,0

ШК5, мг/л . • > ' 11,9-19,8/15,8 6-9 / 7,6

Окисляемость, мг/л 8,5-11,2/8,5' 1,1-8,9/ 6,4

Азот аммонхйный, мг/л 11,3-18,2/ 14,6 5,6-14,3/ 9,14

Нитриты, мг/л 0,18-1,32/ 1,1 0,036-0,55/ 0,17

Нитраты, мг/л 3,4-6,1/ 5,13 4,9-6,9/ 5,53

Примечание: в.числителе приведены пределы изменения, в знаменателе среднее значение.

Качество очищенной воды после осветлителя примерно соответ-ствувт качеству воды после ее доочисткя на песчаных фильтрах.

Результаты исследований позволили сделать следующие.выводы; - - - испытания в промышленных условиях подтвердили результаты исследований, полученные на модели.осветлителя;. .... .- высота взвешенного олоя в ходе производственных испытаний достигала 2,5 м, обеспечивая при атом концентрацию взвеси в ооветленной воде 5-7 мг/л, при изменении скорости восходящего потока воды от 0,2 до 0,6 мм/с (на уровне верха взвешенного слоя).

- & -

а четвертой тмвь приводится технико-экономическая оценка ¡рименешш ооветлителёЙ со взвешенным слоем для отделения био-[ленки из сточной воды после биофильтров в сравнении с обычно финимаемой схемой отделения биопленки во вторичных отстой- -шках о/последующей.доочисткбй воды на песчаных фильтрах. Внедрение осветлителей со. взвешенным слоен биопленки на станциях Зиофильтрации даст ожидаемый годовой "экономический эффект при производительнооти. станции 10 тыс. м3/сут 33,14 тыс. рублей/год, а предотвращенный ущерб'годовой составит 39 ,"17 тыс. руб/год ( в ценах 1991 г.).

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. Анализ литературных данных показал, что в настоящее время в практике очистки сточных вод отделение биопленки осуществляют в основном гравитационным способом в отстойниках, но в большинстве случаев не.обеспечиваю» требуемое качество осветления воды. Интенсифицировать процесс отделения биопленки можно при осветлении воды во взвешенном слое осадка, сформирован» •• ным из хлопьев биопленки. В настоящее время имеется значит ель ный опыт.по использованию осветлителей со взвешенным.слоем активного ила для разделения иловых смесей после аэротенков.

2. Получены экспериментальные зависимости. в лабораторных условиях концентрация, биопленки во взвешенном слое от скорости восходящего потока воды. Выявлено, что с увеличением скорости, концентрация биопленки во взвешенном слое, уменьшается, и в среднем равна 5-15 г/л. при уменьшении, скорости с 1,9 до 0,5 мм/с. Получены экспериментальные зависимости изменения концентрации биопленки во взвешенном слов по-его высоте, изменения илового индекса по высоте взвешенного слоя и концентрации биопленки

во взвешенном слое от илового индекса.......

3. Получены экспериментальное графические и аналитическая (2) зависимооти концентрации взвешенных.веществ а осветленной воде от окорости восходящего потока воды и от общей высоты взв'вшенного слоя биопленки.

- . При увеличений скорости с 0,6 до 1,4 мм/с, концентрация взвеси в осветленной воде изменяется от 2 до 6 мг/л,(лри Нвзв.сл а 1,0 - 1,8 м) , БПК5 _ в пределах 5,6 - 8,3 мг/л.

4. Разработаны - конструкции осветлителей со взвешенный ело для отделения нерастворенных примесей и биопленки из сточной воды после биофильтров (&.е.М 1511219 оу.8Э г., а.с.л . ..

* 1583364 от 9Q г.; положительной решейиео Выдаче патента от 03.01.'92 г. ад заявке * 4950143/^6) . .. ......- , " -

' Ей Испытания в промцйиюнных условиях осветлителей со взве< шенюш слоем биопленки в период о 1990 но 92 гг. подтвердили результаты исследований, 'полученный' на модели осветлителя. В . результате исследований подучены экспериментальные зависимости графические Свзв.сл =^Г(^восх) , Свэв.сл = f (Нел) , Cob =/(Увосх) и аналитическая (4) .

Наименьший вынос взвеси с осветленной водой Сое = 5-7 мг> достигается ври изменений скорости^восх от 0,2 до 0,6 мм/с ( на уровне верха взвешенного олоя при Нвзв.сл = 2-2,5 м"), БПК5 снижается до 6-9 мг/л.

6. Видовое разнообразие ми!фоорганизмов и их активность позволяют сделать заключение, что во взвешенном слое биопленка находится в жизнеспособном состоянии и активно участвует в процессах биохимического окисления.

7. Выполнен технический проект и в 1989 г. осуществление. строительство двух осветлителей диаметром'6 м (а.с.*1511219 ) , которые в настоящее время успешно эксплуатируются на станции

• биофильтрации УК ТМК.

6. Рассчитан ожидаемый экономический эффект от использования осветлителя со взвешенным слоем для отделения биопленки на отанциях биофильтрации. Для производительности очистной станции 10 ООО м8/оут экономический эффект составляет 23,14 тыс. руб/го ;(в ранах 1991 г.), предотвращенный ущерб годовой равен 39,17 тыс. руб/год.

. Основные положения диссертации опубликованы автором в сладупцих работах:. . *"'..•' . . '

1. Шевцов В.С.,Колпакова В.П.,Гуменникова И.Ю.Осветлитель со взвешенным слоем осадка. -КазНИИНТИ при Госплане КазССР, " инф.листок, 1989, * 21-89.

2. Шевцов B.C. ,К<5ллакова В.П. Технико-экономическое обоснование использования осветлителя со взвешенным олоем активного ила..- Сб.гездокладов конференции, г.Усть-Каменогорск, 1989/ с.171-172. •

-■17 у

3. Шевцов B.C..Колпакова В.П. Применение осветлителей со эвешеншш слоем активного ила на станциях биофильтрации. -б. тездоклад'ов конференции, г.Волгоград, JL9SO, с. 82-83.

4. Шевцов B.C., Колпакова В.П. Внедрение "осветлителя новой онструкции на станции биофяльтрацни. - Сб.тездокладов кон-«ренции, г.Волгоград, 1990,с.130-13Й.

б.В.С.Шевцов, В.П.КолпаковаПовыа сшружвния для биологи-:еской очистки сточных вод.- Сб.тездокладов, г.Усть-Каменогорск, .990, с.220-221., . . .. ".."'..

6. Шевцов -B.C. .Колпакова Б.П. Новые сооружения для био-югической очистки-сточных вод. - Экспресс-информация "Новости муки Казахстана".— КазНИИНТЙ, вып.З, г.Алма-Ата, 1991,

>. 69-71. . .......''.:.'.' . . '..............: . . J

7. Шевцов В.С.,Колпакова В.П. Результаты опытно-промыш-10нных испытаний новой конструкции осветлителя со.взвешенный моем, активного, ила. - Сб.тездокладов конференции, г. Санкт-Ютербург, 1992, с.64-67-.....- . - - -- ....

- - 8. Калицун В.И..Шевцов В.С.,Рамазанов A.M..Колпакова В.П., Зулейманов Й.Ш.. Осветлитель - A.C. » 1511219, бая. *36,1989.

9. -Калицун В.И. ,Шевцов В.С.,йэлпакова В.П. ,Судейманов й.Ш. Эсветлитель. A.G. Ä1583364, .0ш. № 29, 1990..

. ДО.Калицун В.И. .Шевцов B.C. .Колпакова.В.П. Осветлитель.-Положительное решение ВНИИГПЭ от 03.01.92 г, по заявке » 4950143/26.

Подписано в печать 26.01.93 Формат 60x84Vl6 Печать офо. "'И-11 — Объем 1.уч:-изд;л. Т. 100 '"ЗаказiZ ""Беоплатно

Типография МИСИ им.В.В.Куйбышева