автореферат диссертации по строительству, 05.23.04, диссертация на тему:Разработка и испытание малогабаритных установок подготовки питьевых вод
Автореферат диссертации по теме "Разработка и испытание малогабаритных установок подготовки питьевых вод"
Министерство науки, высшей школы и технической политики Российской Федерации НИЖЕГОРОДСКИЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ ИНСТИТУТ
На правах рукописи
Для служебного пользования Экз. №
ВАСИЛЬЕВ Алексей Львович
РАЗРАБОТКА И ИСПЫТАНИЕ МАЛОГАБАРИТНЫХ УСТАНОВОК ПОДГОТОВКИ ПИТЬЕВЫХ ВОД
05.23.04— Водоснабжение, канализация, строительные системы охраны водных ресурсов
Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук
/
НИЖНИЙ НОВГОРОД—1992
Работа выполнена в Нижегородском ордена Трудового Красного Знамени архитектурно-строительном институте.
Научный руководитель: академик МИА Найденко В. В.
Официальные оппоненты:
Доктор технических наук, профессор Аюкаев Р. И. Кандидат технических наук, доцент Горбачев Е. А.
Ведущее предприятие—Государственный Проектный Институт «Нижегородский САНТЕХПРОЕКТ».
Защита диссертации состоится « Д6 »__
1992 г. в _часов на заседании специализированного совета К.064.09.01 в Нижегородском архитектурно-строительном институте по адресу: 603600, г. Нижний Новгород, ул. Краснофлотская, 65.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Нижегородского архитектурно-строительного института.
Автореферат разослан
Ученый секретарь специализированного совета кандидат технических наук, \оцент
Л. А. ВАСИЛЬЕВ
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы. Повышение степени благоустройства чалых населенных пунктов: поселков, сел, станиц, деревень, является одной из наиболее актуальных проблем социально-экономического развития нашей страны. Несомненно, что пер-юстепепное значение для успешного решения этой проблемы шсют задачи обеспечения населения высококачественной тнтьевой водой. Масштабы потребности в малогабаритных юдоочистных установках можно представить исходя из того, по около 60% систем водоснабжения Российской Федерации тмеют производительность не более 10 тыс. м3 питьевой воды з сутки.
В зависимости от назначения малогабаритные установки могут изготовляться в стационарном и передвижном, мобиль-:юм исполнении. Анализ этих установок показал, что в подав-тяющем большинстве случаев очистка и обеззараживание питьевой воды базируется на традиционных методах очистки. Эднако, сбросы сточных вод городов и промышленных предприятий привели к серьезным изменениям качественного сосана воды в источниках водоснабжения. Сброс неочищенных хозяйственно-бытовых сточных вод создает напряженную санитарно-эпидемиологическую обстановку по кишечным инфекциям.
При загрязнении источников водоснабжения органическими веществами различного происхождения и обработке воды хлором, как правило, образуются летучие галогенсодержащче :оединения (ЛГС) и в их составе трпгалогенметаны (ТГМ), являющиеся токсичными н канцерогенными веществами. Одним из радикальных методов существенного улучшения каче-:тпн шпьевон воды является озонирование. Однако отсутствие малогабаритного озопаторного оборудования сдерживает при-
менение этого мощного и экологически чистого окислителя на малых станциях водоподготовки.
В этих условиях большое народохозяйственное значение имеет научно-техническая задача по разработке малогабаритных установок получения питьевой воды высокого качества.
В данной работе представлены результаты исследований по созданию технологий водоподготовки с использованием новых аппаратов и методов обработки воды.
Цель работы. Создание эффективной технологии и технических средств подготовки питьевой воды для малых населенных пунктов с использованием озона.
Для достижения поставленной цели решены следующие задачи:
— проведен анализ отечественной и зарубежной информации по оценке малогабаритных установок и станций подготовки питьевой воды;
— исследована базовая станция — аналог ВФС-10 на различных водоисточниках с установлением барьерной роли технологии по задержанию ряда загрязнителей;
— исследовано действие озона на физико-химические показатели воды;
— определен наиболее эффективный режим обработки воды озоном в технологии двухступенчатого фильтрования,
— создана и исследована новая конструкция устройства воздухоподготовки для модуля синтеза озона;
— получены основные рабочие характеристики различных озонаторных элементов на промышленной и повышенной частотах;
— создана новая конструкция генератора озона;
— разработана и испытана малогабаритная установка подготовки питьевой воды.
Научная новизна работы
— создана высокоэффективная технология обработки при родных вод с использованием гидроциклонов, микрофильтров, двухступенчатого фильтрования с трехстадии-ным вводом озона, обеспечивающая получение питьевой воды с параметрами, соответствующими ГОСТ 2874—82.— «Вода питьевая»;
:— разработаны теоретические основы смешения озона с водой в устройстве ввода озона в технологический трубопровод, выведены эмпирические зависимости, позволяющие
<
назначить оптимальный режим работы устройства для до-ст и ж епня максимального эффекта;
- предложена новая конструкция устройства предварительной обработки природных вод естественным биоценозом с использованием биопоглотптеля (заявка № 4946236/26/ 051026, положительное решение от 12.12.91);
- разработана новая конструкция устройства воздухоподготовки (заявка № 4739788/26/120099, положительное решение от 18.01.91);
- разработана новая конструкция высокочастотного генератора озона (А. с. 1680617);
- создана компактная установка синтеза озона, работающая на повышенной частоте, производительностью 50—1000 г/ч, включающая блок воздухоподготовки^ блок энергообеспечения, генератор озона;
- разработана математическая модель процесса двухступенчатого фильтрования с трехстадийным вводом озона, позволяющая назначать опта малыши режим работы установки с прогнозированием качества воды по этапам очи: стки.
Практическая ценность работы. Разработанная технология одготовкп питьевой воды с использованием новых аппаратов способа очистки воды позволяет создавать компактные ус-ановкп для стационарного и подвижного применения.
Модульный принцип построения технологии дает возмож-ость формировать состав установки в зависимости от каче-тва обрабатываемой воды. Такие станции рекомендуются для гирокого применения в малых населенных пунктах, цент-альных усадьбах, базах и домах отдыха, больничных ком-лексах, плавательных бассейнах н т. д. Передвижной ва-иант может быть использован в вооруженных силах, геоло-о-разведочных партиях, отрядах по ликвидации последствий тихийиых бедствий и т. д. Высокочастотные установки син-еза озо}!а малой производительности находят широкое признание на станциях водоподготовкн, в системах очистки во-ы плавательных бассейнов, на локальных очистных соору-сеипях очистки промстоков, для доочистки бытовых сточных од, для обезжелезивания воды.
Внедрение результатов. /Малогабаритная установка сип-сза озона внедрена на следующих предприятиях: Нижего-одский научно-исследовательский институт связи — техноло-
гия водоподготовки плавательного бассейна, завод им. Лихачева (ЗИЛ)—локальная система очистки циансодержащего стока; Московское производственное швейное объединение «Большевичка» — локальная система очистки стоков, содержащих красители.
Апробация работы. Основные разделы диссертации доложены и обсуждены на следующих конференциях и совещаниях:
— научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава, представителей проектных и производственных организаций в Нижегородском архитектурно-строительном институте в 1988—1991 гг.;
— научных конференциях молодых ученых Волго-Вятского региона в 1988—1991 гг.;
— научно-технической конференции, проведенной по инициативе Нижегородского областного совета Всероссийского общества охраны природы в 1990 г., «Научно-технические п социально-экономические проблемы охраны окружающей среды»;
— Всесоюзном семинаре академии наук СССР в 1990 г., «Проблемы очистки природных и сточных вод»'
— Всесоюзном семинаре Центрального и Нижегородского областного правления ВНТО коммунального хозяйства и бытового обслуживания в 1991 г., «Обеззараживание питьевых вод».
Публикации. Основные результаты исследований изложены в 12 публикациях, в том числе новая конструкция генератора озона защищена авторским свидетельством (А. с. 1680617); на устройство воздухоподготовки (заявка Лг° 4739788/26/120099) получено положительное решение от 08.01.91; на устройство предварительной обработки природных вод с использованием биоценоза (заявка № 4946235/26/ 051026) получено положительное решение от 12.12.91.
Объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка использованной литературы из 125 наименований и приложений, представлена на 286 страницах машинописного текста. Основное содержание диссертации изложено на 115 страницах машинописного текста, включает 60 рисунков и 20 таблиц.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Первая глава посвящена проблемам образования побочных продуктов, в частности Л ГС п ТГМ п процессе обработки воды с пепльзованием классических схем водо;;одготовки. Большое внимание уделено хлороформу, одному из ярких представителей ТГМ. Используя литературные данные, приводятся сведения по влиянию различных факторов на скорость и интенсивность образования этого соединения. На примере одной из водопроводных станций г. Н. Новгорода анализируются качественные и количественные изменения идентифицированных галогенорганических соединений в воде. Так в природной воде сумма ЛГС составила 242 мкг/л, после смесителя — 235 мкг/л, в РЧВ — 308 мкг/л.
Рассматриваются различные способы, предотвращающие эбразование ЛГС и ТГМ. В настоящее время можно предложить несколько способов снижения содержания ТГМ до установленного предела 60 мкг/л, основными из которых являются следующие:
— замена хлорирования на озонирование;
— использование перед хлорированием предварительной обработки воды, для снижения уровня суммарного органического углерода;
— дополнение традиционного состава сооружений водоподго-товки сорбцпонной очисткой.
В результате рассмотрения перечисленных способов наиболее перспективным представляется способ озонирования.
Обосновывается необходимость проведения биотестирования водных сред на токсичность, т. к. этот метод вместе с химическими анализами дает объективную информацию о каче-;тве и безопасности воды.
Приводится анализ существующих отечественных и зарубежных малогабаритных станций водоподготовки, рассмот-оены их достоинства, недостатки и намечено направление будущих разработок.
Существующие установки разделены на три основные группы, а именно; первая группа реализует традиционные технологии подготовки воды из поверхностных источников: установки английских фирм «United Filters and Engeneering Limited», «Stella—Meta Filters», а также французские «Сек-iap», чехословацкие «Sigma VK> установки фирм «Вансон» и «Крюгер» (Мозамбик), отечественные -установки BBY-1,
«Струя». Вторая группа установок создана на новых техш ческих н технологических решениях — интенсификация toi кослойного осаждения взвешенных веществ с трубчатой ci стеыой хлопьеобразованпя и рециркуляцией осадка, автомг тпческпс напорные промывные резервуары, мехаипческс смешение реагентов и обрабатываемой воды с продувко воздухом и т. д. — это установки американской фирмы «Her тун Микрофлок», японской фирмы «Кубата», «Обликомгшкт (Франция), «Аквакомпакт» (Германия). К третьей групп относятся установки, предназначенные для очистки слабозг грязненных вод (Австрийская «Агпех»,установки ВНИИГиЛ BI1ИИВОД ГЕО, ОИСИ-СНГ).
Общим недостатком малогабаритных установок, выпускас мых в СНГ и за рубежом, является низкая санитарная ш дсжпость в условиях бактериальной загрязненности источш ков водоснабжения, а также опасность образования в прс цессе очистки воды Л ГС и ТГМ.
Вторая глава посвящена всестороннему анализу общевен сковой станцип подоподготовки ВФС-10 на базе ЗИЛ-13 В связи с конверсией эту станцию все чаще можно встретит н на гражданских объектах. Дается подробная характер! стика и анализ применяемого водоочистного оборудования.
Очистка осуществляется следующим образом. В воду вве дится коагулянт — А12(SO+)3, затем нейтральный гипохлорн кальция — НГК п далее производится отстаивание в резе[ вуарах — отстойниках, емкостью 5 м3. Частично осветленпа вода фильтруется на антрацитовом и сорбцпонном фильтра (БАУ-МФ).
Для установления технологических возможностей станцп нами проводились исследования па 4-х водоисточниках. Ста1 ция показала высокую надежность работы по задержали] нефтепродуктов, СПАВ, нитритов, нитратов, аммиака. H были зарегистрированы превышения нормативов по мутност и цветности. Было выявлено, что при работе с чистым сорбе! том величина остаточного алюминия в питьевой воде превь шает ПДК через 13—15 часов работы станции, а величин остаточного хлора через 15—20 часов. Кроме того, обнар^ жилось полное отсутствие остаточного хлора в воде в тече ние первых 6—8 часов работы станции, что недопустимс Хлороформ присутствует в питьевой воде постоянно,, и ег величина достигает значений до 268 мкг/л, т. е. 4,5 ПДК-
Результаты исследовании питьевой во .ты па токсичность показали, что независимо от водоисточника и времени года очищенная вода токсична и остротоксична. Ile соблюдается стандарт по pH. Эта величина в ряде случаев была менее 5,0. Станция имеет и ряд существенных конструктивных недостатков.
В третьей главе приводятся результаты работы по созданию технологии водоподготовки с использованием озона и ее всестороннему анализу. При формировании новой технологии исследовалась работа фильтров с пористымп перегородками (пористая нержавеющая сталь). Было установлено, что хотя эффект очистки по взвешенным веществам достигал 95— 98%, эти фильтры нецелесообразно использовать при работе на природных водах в связи с быстрой кальматацней пор. Производительность модулей через 18—20 минут работы составляла от первоначальной 5—7%. Крайне трудно идет регенерация. Химическая регенерация позволяла восстановить фильтрующую способность модуля не более чем на 60%.
Представлены исследования по применению в технологии водоподготовки ультрафильтров УВП-200 тина «полное волокно». Усредненные данные представлены в табл. 1.
Т а б л и ц а 1
Эффективность работы ультрафильтра УВП-200
Показатели качества полы Качество ноды Исходная После обработки
Мутность, мг/л 0,1—6.4 0
Цветность, гряд 70—98 IG—28
Окисляемость, мг 02/л 10,3—13,9 6,4—8,5
Жесткость, мг-экв/л 0,4 0,22
Щелочность, мг-экп/л 0,21 0,16
Коли-индекс 5940 97
Проведенные исследования показали эффективную работу ультрафильтра при концентрации взвешенных веществ в исходной воде до 10 мг/л. Однако необходимость предварительной очистки в объемах в 3—4 раза превышающих ультрафильтрат, сдерживает применение этого метода в технологиях водоподготовки.
Анализ рассмотренных материалов и проведенных исследований, а также необходимость работы станции на различных водах позволил сформировать технологию водоподготовки, включающую гидроциклон, микрофильтр, контактный
префильтр, фильтр. Технологией предусматривается ввод коагулянта перед префильтром и трехстаднйная обработка озоном перед префильтром, между префильтром и фильтром, после фильтра (рис. 1). Исследовании показали, что наиболее эффективно работает схема с вводом высокой долы озона между префильтром и фильтром. В первую точку перед префильтром достаточно подавать остаточный озон с дозой до 0,8 мг/л. Контакт озона с водой во второй и третьей точках до 12 минут. В первой точке использован аппарат ввода озона в технологический трубопровод. Разработанная технология нспытывалась в течение 2 лет на различных водоисточниках (табл. 2).. Установлена высокая эффективность очистки от органических веществ, нефтепродуктов, нитритов, нитратов, подтверждено отсутствие ЛГС и ТГМ. Тестирование па токсичность питьевой воды дало отрицательный результат.
Рассматривается также разработанная технология водо-подготовки с аппаратами, позволяющими в одном устройстве осуществлять процессы озонирования и фильтрования. Для стационарных установок разработан узел предварительной обработки воды с использованием способности естественного биоценоза улавливать растворенные в воде вещества—загрязнители.
Четвертая глава посвящена разработке и испытанию малогабаритной установки синтеза озона. Дан анализ существующих аппаратов воздухоподготовки, генераторов озона, аппаратов смешения, рассматриваются основные направления развития озонаторостроення у нас в стране ¡1 за рубежом.
Автором разработан и испытан блок воздухоподготовки с трехстадийным процессом осушки. Воздух последовательно проходит теплообменник, вихревую трубу и частично осушенный подается на адсорбент, где осуществляется финишная осушка. Устройство воздухоподготовки представлено на рис. 2, Испытания промышленного образца производительностыс 45 м3/ч на режиме р. = 0,6 н л — 2, подтвердили его высокую надежность и эффективность. Влагосодержание подготовленного воздуха было не хуже —47° по точке росы.
Приводятся данные исследований работы двух озонирующих элементов:
— элемента промышленного озонатора В24-25-1Л-01, произ^
водства ПО «Курганармхиммаш»;
>114
с
_г
013 п
ир Ч
э
Рис. 1. Принципиальная схема установки водоподготовки, производительностью 10 м3/ч.
1-насос I подъема ЦВС 10/40; 2 - гидроциклоп а 50 мм; 3 - микрофильтр; 4 - смесительное устройство; -устройство ввода озона; 6 - префильтр Д=1090 мм; 7; 10 - контактные камеры озонирования; 8 — промежуточный насос ЦВС 10/40; 9-фильтр Д=1090 мм; 11-насос раздачи ЦВС 10/40, 12 —установка синтеза озона, 13-установка растворных баков с дозировочным агрегатом
ЗНД1Р40/25; 14 — ресивер автомобиля.
Рис. 2. УСТРОЙСТВО ВОЗДУХОПОДГОТОВКИ.
1—теплообменник; 2— корпус; 3 — цилиндр; 4—днище, 5 —крышка; 6 — горизонтальные перегородки; 7— вихревая труба; 8 — сотовый ввод; 9 — дроссель; 10 — радиальная перегородка; 11, 12 — камеры предварительного осушенного газа; 13, 14 — камеры с адсорбентом; 15, 16 — камеры осушенного газа; 17 —полость высокого давления; 18 — трубная полость низкого давления; 19 — патрубок; 20—холодный конец вихревой трубы; 21,22, 23, 24, 25, 26 — соединительные патрубки; 27 — горячий конец вихревой трубы; 28, 29 — патрубки горячего потока;- 30,31 — трубопроводы осушенного газа; 32 — коническое днище; 33 —сливное устройсгио.
Таблица 2
Усредненные данные качества воды до и после обработки
Показатели качества воды Водоисточник
Р- Волга торфяные озера
до обработки 1 после обработки до обработки I после обработки
Цветность, град. 42—56 3—12 146—172 6—17
Мутность, мг/л 1,94—10,3 0—1,1 1,5-2,63 0
рн 7,5—8,12 7,3—8,0 6,85—7.1 6,65—7,0
Окисляемость, мг 0а/л 8,6—15,0 3,0—5,2 24,0—36,6 5,0-0,3
Щелочность, мг-экв/л 2,95—3,8 2,8—3,65 0,2—0,24 0,15—0,22
Нитриты, мг/л 0,02—0.06 отс. — —
Нитраты, мг/л 1,75—4,78 отс. — —
Светопоглощение при Х = 254 им 0,277—0.360 0,034—0,048 0,474—0.526 0,03—0.072 '
Нефтепродукты, мг/л 0,1-3,4 отс. отс. отс.
ост. алюминий, мг/л — до 0,08 — до 0,1
ост. озон, мг/л — до 0,3 — до 0,3
— элемента, где в качестве низковольтного электрода использована труба из нержавеющей стали, остеклованная малощелочным стеклом.
Исследования проводились на промышленной, и повышенных частотах тока (до 600 Гц).
Было установлено, что работа генераторов на частотах до 500 Гц позволяет увеличить их производительность в 2,3— 2,5 раза. Использование низковольтного остеклованного электрода увеличивает производительность на 10—15%.
На рис. 3 представлена новая конструкция высокочастотного генератора синтеза озона. Использование высоковольтного электрода в виде вихревой трубы позволило подавать подготовленный воздух в зону разряда с меньшими температурами, что предопределяет более высокую концентрацию получаемого озона, а следовательно, и производительность генератора.
Используя разработанные аппараты, была сформирована уастновка синтеза озона, выполненная единым моноблоком. Установки разработаны по производительности на модульный ряд от 50 до 1000 г/ч и выпускаются одним из предприятий Нижегородской области.
Применительно к малогабаритным системам водоподго-товки, можно отметить, что из многообразия аппаратов смешения озона с водой наибольшие перспективы имеют барбо-тажные камеры и компактные устройства ввода озона в технологический трубопровод. В этом случае основной поток представляет собой двухфазную смесь, в которой газовая фаза (ОВС) распределена в воде в виде небольших пузырьков. Далее в этот поток под углом вводят два дополнительных потока однофазной жидкости (воды), которые закручивают основной поток. Для описания процесса массоотдачи приняты следующие расчетные зависимости:
С' = ЦИе, П) (1)
где С' — безразмерная концентрация озона в поде после аппарата; — число Рейнольдса;
П — величина, пропорциональная отношениям кинетических энергий жидкости в основном и вспомогательных потоках к кинетической энергии газа.
где А\\? — разность скоростей однофазного н двухфазного потоков;
— удельная поверхность соприкосновения фаз;
— коэффициент кинематической вязкости;
(3)
Уп^о
где р.ми- — расход озоно-воздушной смеси; — суммарный расход воды.
Были получены две зависимости по определению безразмерной осредненной концентрации озона в воде:
С' =4,12 • 10~7• (0,81 • 10е + Ие)°89 • П022; (4) где диапазон чисел Рейнольдса: 0,02-10Г><Г?е<0,44• 10"; диапазон величины П: 0,1 <П<0,25.
С' = 0.02«(0,81 • Ю6 + Ре)0123 • П° 249; (5)
где диапазон чисел Рейнольдса: 0,44 •105<Рс< 1,2 * 10°; диапазон величины П: 0,КП<0,25.
В пятой главе представлена математическая модель прогнозирования оптимальных значений воздействующих факторов в двухступенчатой технологии водоподготовки. Модель позволяет определять оптимальные значения дозы коагулянта а доз озона (в первой и второй точках ввода) с прогнозированием качества обрабатываемой воды после префильтра и, в конце технологии, после обеззараживания. Критерием прогнозирования является максимальная сходимость параметров входной воды со стандартом на рассматриваемом этапе водоподготовки.
Процесс работы модели можно представить следующим образом:
— формирование базы данных ||ШР]|;
— формирование линий каркаса поверхности отклика;
— получение интервалов оптимальных значений рассматриваемых параметров решением уравнений:
а,1™р(2)2 + Впп1р(2)+ (Си™ — (Bxm — S1")) = 0; (6)
где An"1, Bnm, С»1" — коэффициенты аппроксимации m-го параметра (гп=1...5); Вхто — значение т-го параметра входной воды; S™ — стандартное значение rn-го параметра на рассматриваемом участке.
Корни уравнений являются граничными точками интервала оптимальности фактора Fl2) для параметра «ш».
— формирование новой базы данных |jDANN||;
— определение огибающих кривых, описывающих область оптимальности на поверхности отклика;
— поиск глобального оптимума воздействующих факторов решением уравнения:
= О ; (7)
— расчет значений выходных параметров воды при найденных оптимальных значениях факторов, определяется уравнениями:
П|* = BXi — A,(F(i>*); (8)
где ГЬ* — прогнозируемое значение параметров обрабатываемой воды; BXi — значение i-ro параметра входной воды;
Ai — величина изменения параметра; Р'/)* — оптимальное-значение i-ro воздействующего фактора.
Математическая модель процесса включает 7 уравнений, 2 ограничения и реализована на ПЭВМ «Искра 1030».
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
1. Анализ качественных показателей поверхностных источников бассейна рек Ока, Волга свидетельствует о том, что в большинстве случаев качество воды в водотоке относится ко II классу загрязненности, а по таким показателям, как бактериальная и вирусологическая загрязненность, наличие нефтепродуктов, СПАВ — к III классу.
2. Анализ существующих методов подготовки питьевых вод подтвердил отсутствие .барьерной роли но целому ряду загрязнителей, а именно хлороформа, нефтепродуктов, бактерий и вирусов, т. к. существующие технологии базируются на методах очистки с использованием хлора и его производных.
3. Проведенные исследования базовой технологии ВФС-10 выявили кроме конструктивных серьезных упущений и отсутствие барьерной роли станции по задержанию таких загрязнителей, как остаточный хлор, остаточный алюминий, хлороформ, не соблюден стандарт по pH. Кроме того, питьевая вода токсична и остротоксична.
4. Изучена возможность работы на природной воде фильтров, выполненных на основе ПНС. Установлена быстрая потеря производительности (через 17—20 мин. работы — 5—7% от первоначальной) и невозможность эффективной регенерации (эффект не превышал 60%). Была показана нецелесообразность их применения в технологиях подготовки воды из поверхностных источников.
5. Изучена возможность работы на природной воде ультрафильтров УВП-200, выявлена их высокая надежность и эффективность при работе на природной воде с концентрацией взвешенных веществ до 10 мг/л.
Однако, в силу необходимости предочистки воды в объемах, в 3—4 раза превышающих объем фильтрата, их применение может быть рекомендовано в установках с производительностью до 1 м3/ч.
6. Разработана и испытана малогабаритная установка подготовки воды с использованием двухступенчатого фильтрования и трехступенчатого озонирования, позволяющая получить питьевую воду высокого качества.
7. Создана новая конструкция аппарата «фильтр-озон», позволяющая существенно уменьшить габариты установок.
8. Предложена новая конструкция устройства предварительной обработки воды для стационарных условий водопод-готовкн с использованием способности биоценоза обрастания к улавливанию растворенных в воде загрязнителей.
9. Разработана и испытана конструкция трехступенчатого воздухоосушителя (теплообменник — вихревая труба — адсорберы). Выявлена его высокая надежность и эффективность.
10. Получены основные рабочие характеристики озонатора с низковольтным остеклованным электродом на промышленной и повышенной частотах. Предложена перспективная конструкция генератора озона с высоковольтным электродом, выполненным в виде вихревой трубы.
11. Создана малогабаритная установка синтеза озона производительностью от 50 до 1000 г/ч, предназначенная для широкого внедрения в системы водоподготовки и очистки сточных вод.
12. Дано теоретическое обоснование процесса смешения озона с водой в аппарате ввода озона в технологический трубопровод. Получены зависимости, позволяющие определить максимальную концентрацию озона в воде при различных режимах работы аппарата.
13. Разработана динамическая математическая модель технологии обработки воды двухступенчатым фильтрованием с трехстадинным озонированием, которая позволяет с учетом меняющегося качества исходной воды назначать требуемый режим обработки с прогнозированием качества обработанной воды.
14. В сравнении с аналогом, годовой экономический эф-, фект от внедрения установки водоподготовки, производительностью 10 м3/ч составит 17,5 тыс. руб.
Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах:
1. Васильев А. Л. Решение задачи идентификации графическим методом. Отчетная научно-техническая конференция
молодых специалистов и студентов по итогам реализации целевой комплексной программы Горьковской области «Строительный комплекс». Тезисы докладов/Горьковский ииж.-
строит. ин-т. Горький, 1984. — С. 96.
2. Прокофьев Ю. Н., Васильев А. Л., Шурышева Г. В. Изучение цилиндрических фильтровальных перегородок при очистке воды от взвешенных веществ. IX научная конференция молодых ученых и специалистов Волго-Вятского региона. Тезисы докладов/Горьковский университет. Горький. 1989.— С. 208.
3. Найденко В. В., Губанов Л. Н., Васильев А. П. Применение ультрафильтрацин для очистки природных вод. Инженерное обеспечение зданий и сооружений: сб. научи, тр./ Куйб. ПСИ. Куйбышев, 1990.— С. 37.
4. Васильев А. Л. Некоторые особенности методов планирования эксперимента при решения технологических задач очистки воды. VI научно-техническая конференция «Научно-технические и социально-экономические проблемы охраны окружающей среды». Тезисы докладов/Горьковское областное правление Союза НИО. Горький. 1990. — С. 107.
5. Васильев Л. А., Васильев А. Л. О вопросах состояния озонирования поды. VI научно-техническая конференция «Научно-технические и социально-экономические проблемы охраны окружающей среды». Тезисы докладов/Горьковское. областное правление Союза НИО. Горький. 1990.— С. 114.
6. А. с. 1680617 СССР, МКИ COI В 13/10 Высокочастотный генератор озона/Найденко В. В., Васильев Л. А., Дыскнн Л. М., Васильев А. Л. —Опубл. 30.09.91. Бюл. № 36.
7. Васильев А. Л., Васильев Л. А., Найденко В. В. Перспективы применения озона для малых водоочистных установок. Тезисы докладов юбилейной научно-технической конференции профессорско-преподавательского состава и студентов (часть П)/Горьковскип ннж.-строит, ин-т. Горький, 1990.— С. 14.
8. Васильев А. Л., Губанов Л. Н. Исследование мембранной технологии в процессах подготовки питьевой воды. Тезисы докладов юбилейной научно-технической конференции профессорско-преподавательского состава и студентов (часть II)/Горьковский инж.-строит, ин-т. Горький, 1990.— С. 15.
9. Найденко В. В., Васильев Л. А., Васильев А. Л.; Епн-шнн А. В., Минеев Б. А. Об особенностях технологии подготовки питьевой воды в промышленных регионах. Тезисы докладов Всесоюзного научно-технического семинара «Обезза-
раживаине питьевой воды»/Центральное и Нижегородское областное правление ВНТО коммунального хозяйства и бытового обслуживания. Москва. 1991. — С. 34.
10. Найденко В. В., Васильев Л. А., Васильев А. Л. Разработка и совершенствование технологий для малых водоочистных установок. Тезисы докладов Всесоюзного научно-технического семинара «Обеззараживание питьевой воды»/ Центральное и Нижегородское областное правление ВНТО коммунального и бытового обслуживания. Москва. 1991.— С. 36.
11. Заявка № 4739788/26/120099 СССР, МКИ В01Д 53/26. Устройство осушки сжатого газа. Найденко В. В., Васильев Л. А., Дыскин Л. М., Васильев А. Л. — положит, решение от 08.01.91.
12. Заявка № 4946236/26/051026 СССР, МКИ С02Р9/00. Установка и способ очистки природных вод. Найденко В. В., Васильев Л. А., Васильев А. Л., Дергунов Е. Л. — положит, решение от 12.12.91.
Сданэ в набор 16.04.92. Бумага типографская. Формат 60Х84'Л6. Гарнитура «Литературная». Печать высокая. Уч. изд. л. 0.9. Усл. иеч. л. 1,21. Тираж 120. Заказ 181. Бесплатно.
Нижегородская областная типография управления издательств, полиграфии п книжной торговли, ул. Краснофлотская, 65,
-
Похожие работы
- Совершенствование технологии кондиционирования воды в условиях автономных объектов
- Формирование потребительских свойств питьевой воды с помощью сорбционных методов
- Совершенствование технологии водоподготовки в крупных городах Чувашской Республики
- Технология очистки подземных вод с высоким содержанием железа и марганца на малогабаритных установках
- Разработка технологий и установок для производства питьевой воды из поверхностных источников с использованием озона
-
- Строительные конструкции, здания и сооружения
- Основания и фундаменты, подземные сооружения
- Теплоснабжение, вентиляция, кондиционирование воздуха, газоснабжение и освещение
- Водоснабжение, канализация, строительные системы охраны водных ресурсов
- Строительные материалы и изделия
- Гидротехническое строительство
- Технология и организация строительства
- Здания и сооружения
- Проектирование и строительство дорог, метрополитенов, аэродромов, мостов и транспортных тоннелей
- Строительство железных дорог
- Строительство автомобильных дорог
- Мосты и транспортные тоннели
- Гидравлика и инженерная гидрология
- Строительная механика
- Сооружение подземного пространства городов
- Экологическая безопасность строительства и городского хозяйства
- Теория и история архитектуры, реставрация и реконструкция историко-архитектурного наследия
- Архитектура зданий и сооружений. Творческие концепции архитектурной деятельности
- Градостроительство, планировка сельских населенных пунктов