автореферат диссертации по строительству, 05.23.04, диссертация на тему:Разработка технологических методов очистки сточных вод в режимах пиковых нагрузок

На правах рукописи

/

ГЕРМАШЕВА ЮЛИЯ СЕРГЕЕВНА

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ МЕТОДОВ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД В РЕЖИМАХ ПИКОВЫХ НАГРУЗОК

05.23.04 Водоснабжение, канализация, строительные системы охраны водных ресурсов

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Волгоград-2010

003493390

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования Волгоградском государственном техническом университете.

Научный руководитель

доктор технических наук, профессор

ГОЛОВАНЧИКОВ АЛЕКСАНДР БОРИСОВИЧ

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор СЕРПОКРЫЛОВ НИКОЛАЙ

Защита состоится 12 марта 2010 г. в 13— часов на заседании диссертационного совета ДМ212.026.05 при ГОУ ВПО Волгоградском государственном архитектурно-строительном университете по адресу: 400074, г. Волгоград, ул. Академическая, 1 (корп. Б ауд. 203).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета.

Автореферат разослан 12 февраля 2010г.

СЕРГЕЕВИЧ ГОУ ВПО «Ростовский государственный строительный университет»

кандидат технических наук

ИВАНОВА НАТАЛЬЯ ВАЛЕРЬЕВНА ООО «Лукойл-Волгограднефтепереработка»

Ведущая организация:

НИИ Академии коммунального хозяйства г.Ростов

Ученый секретарь диссертационного совета

Юрьев Ю.Ю.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Известно, что объем сточных вод и концентрации в них вредных веществ распределяются в течение суток и в течение года но сезонам неравномерно.

Пиковые объемы сброса могут превышать средние значения, а концентрации вредных веществ - расчетные допустимые концентрации на 20-40%. В эти периоды станции, работающие за пределами расчетных расходов и степени очистки, не обеспечивают показателей качества, предъявляемого к сбрасываемым водам.

Нередко, работающие достаточно эффективно в штатных режимах, сооружения не могут обеспечить очистку вод в пределах необходимых норм и требований во время пиковых нагрузок. Это приводит к необходимости проведения дополнительных мероприятий, разработке и применения новых технологических методов на сооружениях очистки городских сточных вод.

Так, например, на очистных сооружениях г. Элиста, рассчитанных на среднюю нагрузку q=1040 м3/ч, пиковая нагрузка в 1,37 раза больше, а максимальные концентрации загрязнений, поступающих на станцию очистки, превышают штатные на 38% . Это приводит к тому, что по 2-3 часа в сутки очистные сооружения работают недостаточно эффективно и очищенные сточные воды по некоторым веществам превышаются предельно допустимые показатели.

Поэтому актуален вопрос о разработке новых технологических методов очистки сточных вод в режимах пиковых нагрузок для создания запаса мощности по объемам сбросов и степени очистки от вредных веществ.

Работа выполнялась в соответствии с планом госбюджетных работ №2053/451-09 «Разработка теоретических основ процессов разделения неоднородных сред».

Основной целью работы является разработка эффективных технологических методов очистки сточных вод для снижения негативного воздействия на объекты окружающей среды при пиковых нагрузках за счет применения электрохимических способов и устройств для интенсификации процессов очистки.

Для достижения поставленной цели в работе решались следующие задачи:

- моделирование электрохимических способов очистки городских сточных вод в режимах пиковых нагрузок;

- обобщение экспериментальных и теоретических исследований в форме инженерных решений, обеспечивающих снижение концентрации вредных веществ на уровне расчетно-допустимых пределов;

- разработка технологических схем использования предложенных методов.

Основная идея работы состоит в разработке системы высокоэффективной комплексной очистки сточных вод жилищно-коммунального хозяйства города, нивелирующей неравномерность

распределения по времени объема этих вод и концентрации в них вредных, веществ на основе моделирования данных процессов.

Методы исследования включили аналитическое обобщение известных научных и технических результатов по исследованию состояния среды, методы химического анализа, методы физического и математического моделирования и анализа результатов эксперимента и обработку экспериментальных данных.

Научная новизна:

- разработаны физическая и математическая модели безмембранных электробиофильтра и электроокситенка с селективной подачей кислорода в активную зону;

- разработаны физическая и математическая модели электрофлотатора со структурой потоков реального перемешивания;

-разработаны физическая и математическая модели перехода от экспериментальных данных электрокоагулятора периодического действия к промышленному электрокоагулятору идеального смешения.

Практическая ценность:

- разработан и предложен к внедрению способ очистки сточных вод за счет использования в процессах очистки кислорода, получаемого при электролизе воды (предложены бездиафрагменные конструкции окситенка и биофильтра);

предложены конструкции электрокоагулятора и насоса-обеззараживателя;

- предложена новая схема очистки сточных вод г. Элиста, включающая одновременную работу типового аэротенка и электроокситенка, и обеспечивающая при пиковых нагрузках необходимые требования очистки.

Реализация результатов работы осуществлялась в Волгоградском государственном техническом университете, Калмыцком государственном университете, где внедрены в учебный процесс методики расчетов электроокситенка и электробиофильтра при подготовке студентов по специальностям «Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов» и «Природоохранное обустройство территорий».

На защиту выносятся:

результаты физического и математического моделирования электробиохимических, электрофлотационных и электрокоагуляционных процессов очистки хозяйственно-бытовых сточных вод;

- ряд новых конструкций аппаратов и устройств для оптимизации очистки хозяйственно-бытовых сточных вод;

- технология комплексной очистки сточных вод, позволяющая нивелировать пиковые нагрузки по расходу сточных вод и БПК в них.

Апробация работы

Результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на следующих конференциях: научные конференции ВолгГТУ (Волгоград, 2007, 2008, 2009, 2010), XX Международная научная конференция «Математические методы в технике и технологиях» (Ярославль, 2007),

Всероссийская научно-практическая конференция «Водные ресурсы и водопользование в бассейнах рек Западного Каспия: перспективы использования, решение проблемы дефицита, мониторинг, предотвращение негативного воздействия» (Элиста, 2008), Всероссийская научно-практическая конференция «Физико-химические, биологические и медицинские аспекты нанотехнологий» (Астрахань, 2008), Всероссийский семинар заведующих кафедрами экологии и охраны окружающей среды (Пермь, 2006), Выставка «Интеграция фундаментальных и прикладных исследований в интересах ЮФО» (г.Ростов н/Дону, 2009), выставка молодежных инновационных проектов, проводимой в рамках Шолодежного инновационного Конвента Южного федерального округа (г.Ростов н/Дону, 2009).

Публикации. Основные результаты исследований по теме диссертации изложены в 15 работах, в том числе 4 - в изданиях, рекомендованных ВАК РФ. Получено 7 патентов РФ.

Структура работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, приложения общий объем 115 страниц, содержит 21 рисунок, 18 таблиц, список литературы из 117 наименований.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснованна актуальность проводимых исследований, сформулированы цели и задачи работы, указаны методы исследования, изложены научная новизна и практическая ценность результатов работы.

В первой главе дана оценка антропогенного воздействия на природные объекты, представлен обзор используемых методов и способов очистки сточных вод и определены задачи исследования.

По результатам литературного обзора можно сделать вывод о том, что режимам пиковых нагрузок на станции очистки городских сточных вод уделяется недостаточно внимания. В то же время нагрузки неравномерно распределены во времени как по расходу сточных вод, так и по составу вредных компонентов в ней. Поэтому актуален вопрос о переоборудовании действующих сооружений очистки сточных вод, для создания запаса мощности по объемам сбросов и степени их очистки от вредных веществ.

Технология очистки сточных вод в настоящее время развивается в направлении интенсификации процессов биологической очистки, проведения последовательно процессов биологической и физико-химической очистки, в целях возможного повторного использования глубоко очищенных сточных вод на промышленных предприятиях и снижения негативного воздействия на окружающую среду.

Во второй главе проведено моделирование биохимических процессов, протекающих в системах биологической и физико-химической очистки: математическое моделирование работы электроокситенка, биофильтра, использующих кислород, получаемый электролизом воды; моделирование электрофлотатора с учетом структуры потоков; моделирование электрокоагулятора.

Моделирование биохимических процессов. Для интенсификации процессов биологической очистки сточных вод большой производительности или высокой степени очистки обычно используются азротенки. Намного выше степень использования кислорода в окситенках и электроокситенках. Конструкции последних всегда включают мембрану для разделения кислорода и водорода, образующихся при электролизе воды.

Предлагается использование бездиафрагменной конструкции окситенка, позволяющей селективно подавать только пузырьки кислорода в очищаемую воду с активным илом.

Были составлены алгоритмы и проведены сравнительные расчеты аэротенков и злектроокекгенков, по результатам которых можно сделать вывод, что при одинаковой степени очистки по БПК объем электроокситенка почти в 3 раза меньше объема аэротенка, соответственно, ширина и высота коридора, по которому течёт очищаемая жидкость, уменьшаются па 40%, расход кислорода по сравнению с расходом воздуха снижается в 53 раза. Последнее объясняется тем, что пузырьки кислорода, образующиеся на аноде при электролизе, почти в 2 раза меньше (65мк), чем пузырьки воздуха (ПЗмк), а значит, время их пребывания в 4 раза больше времени пребывания пузырьков воздуха. Кроме того, в пузырьках воздуха лишь пятую их часть составляют молекулы кислорода, что еще почти в 10 раз снижает степень поглощения кислорода из воздуха микроорганизмами активного ила.

Математическое моделирование работы электробиофшьтра.

Применение в биофильтрах кислорода вместо воздуха позволяет повысить эффективность использования кислорода с 8...9% до 90...96%, т.е. более чем в 10 раз и увеличить окислительную мощность в 5...6 раз.

Задача заключается в создании бездиафрагменной конструкции биофильтра, позволяющей селективно подавать только пузырьки кислорода в биопленку.

Скорость всплывания пузырьков кислорода должна быть больше скорости течения воды, подаваемой сверху на насадку с иммобилизованным

активным илом или биопленкой с микроорганизмами, а скорость всплывания пузырьков водорода должна быть меньше скорости течения воды. Известно, что размеры пузырьков водорода и кислорода в значительной степени зависят от толщины проволоки электродов.

т

ув О 1000 2000 3000 400С иремя,с

—^--дги обьмсго СФ три раос«; аоуута рЬ = м^м

Тиф

и

—О--днЭВЬ гри удаьн^м рвоодс »«лзрода [ЗЬ = 0,02£

и,и,],- скорости воды в насадке и в катодне мзмз

пространстве; ив, Ц,, и„ - скорос пузырьков воздуха, кислорода, водорода в неподвижной воде;

У»,У0,У„ - абсолютные скорости пузырьков воздуха, кислорода, водорода.

Рис.2. Векторная диаграмма скоростей Рис.3. Интегральные кинетические воды и пузырьков газа кривые зависимости БПК сточных

вод от времени пребывания в биофильтре

Как показывают проведенные расчеты при одинаковых размерах биофильтра и электробиофильтра степень очистки по БПК увеличивается с 0,7 до 0,938 за счет увеличения времени пребывания пузырьков кислорода в очищаемой воде по сравнению с пузырьками воздуха в 5,4 раза и степени использования кислорода более чем в 10 раз. Последнее объясняется более мелкими размерами пузырьков кислорода по сравнению с пузырьками воздуха и непосредственным использованием микроорганизмами для жизнедеятельности молекул кислорода, без его извлечения из пузырьков воздуха.

Моделирование электрофлотаторов. Обычно структура потоков во флотационных и электрофлотационных аппаратах существенно отличается от идеального смешения, особенно для аппаратов большого объема.

Расчеты проводились по формулам для аппаратов реального смешивания на макроуровне.

На рис.4 приведен график зависимости относительной концентрации частиц (капель) от среднего времени пребывания при различной структуре потоков во флотационном аппарате.

Относительная концентрация частиц (рис.4), во флотаторах реального смешения (кривая 3) занимает промежуточное положение между

относительными концентрациями идеальных структур потоков: смешения (кривые 1 и 2) и вытеснения (кривая 4).

На рис.5 приведена зависимость относительной концентрации частиц во флотаторах реального смешения от коэффициента р при среднем времени пребывания т= 1000с и параметрах к=1; сй=0,015; ёп=3*10'5; (]г=3,5*10"5, где к - константа скорости флотации.

Уход от идеального смешения на макроуровне (график рис.5),

способствует увеличению степени улавливания частиц, а при требуемой

степени улавливания уменьшает необходимый объем флотационной камеры, с

~т—ппяг т,с

1 - идеальное смешение на микроуровне,

2 - идеальное смешение на макроуровне ; 3-реальное смешение;

4 - идеальное вытеснение (приводится для сравнения).

Рис.4. Зависимость относительной концентрации частиц от среднего времени пребывания во флотационном аппарате при ф=3,5-105м; ё„=3,0-10"5м; Сго=0,01; ст0=0,015 и константе флотации к=1

« ■ Цб 0,7 0,8 09

1- структура потока реального смешения на макроуровне;

,2- соответствует аппарату идеального смешения на микроуровне; 3- соответствует аппарату идеального вытеснения с=0,0001(для т=1000с). Рис.5. Зависимость относительной конечной концентрации частиц во флотационной камере от коэффициента Р

Это позволяет предложить, что, как и для химических реакторов, целесообразно перейти от больших по объему аппаратов к каскаду флотаторов или электрофлотаторов малого объема, установленных последовательно в блоке физико-химической очистки. Зависимости относительной концентрации частиц от числа флотационных камер в каскаде при одинаковом общем среднем времени пребывания т=500с приведены в таблице 1 (к=1; сг0=0,01; сп0=0,015; с!п=3-10"5; (1г=3,5-10'5).

Как видно из таблицы 1, уже при трех флотационных камерах идеального смешения на макроуровне в каскаде степень очистки увеличивается с 0,856 до 0,976 , т.е. на 12%. Для достижения той же степени очистки в одном аппарате потребуется аппарат со средним временем

пребывания т=3000с или в 6 раз больший, чем суммарное время 3-х аппаратов в каскаде.

Таблица 1 - Зависимость степени очистки от числа флотаторов

идеального смешения на мак роуровне

Число аппаратов в каскаде 1 (т,=500с) 2 (ti=250c) 3 (т,=133,3с) Идеальное вытеснение

Степень очистки 0,856 0,947 0,976 0,9925

Установка электрофлотаторов в каскад тем более целесообразна, что электродные модули, устанавливаемые на дне, будут потреблять в б раз меньше электроэнергии для электролиза воды и, соответственно, требует меньших но мощности и размерам, а значит и по стоимости генераторов или выпрямителей постоянного тока, которыми проще снабжать небольшие по размерам электрофлотационные камеры, установленные последовательно в каскад.

Моделирование процесса электрокоагуляции. Лабораторные исследования проводились со сточными водами городских очистных сооружений в лабораторном электрокоагуляторе объемом 1,2л при силе тока 1А и напряжении 4,2В. Результаты экспериментальных исследований представлены на рис.6.

0 0,5

1 * <0 Ъф&^&фффг

t,MÜH.

сгносительная концентрация очищаемой жидкости от времени в лабораторном электрокоагуляторе

0,018 0.05 0,18

-Vr -Скорость электрокоагуляции,

соответствующая заданной степени очис -Ск - рабочая линия

Рис.6. Интегральная кинетическая Рис.7.Дифференциальная кривая электрокоагуляции кинетическая кривая

лабораторного аппарата промышленного

электрокоагулятора.

Переход от интегральной кинетической кривой к дифференциальной кинетической кривой промышленного электрокоагулятора идеального смешения осуществляется по формулам К„=/С,-С,^7/'Дг ; С,.=/С,+С,_///2 с получением зависимости (рис.7), где К„ - скорость коагуляции, С,-

относительная концентрация, Сс - относительная концентрация в промышленном электрокоагуляторе.

Были получены расчетные зависимости скорости коагуляции от относительней концентрации дисперсной фазы в промышленном электрокоагуляторе (рис.7).

Основным недостатком промышленных электрокоагуляторов является растворение пластин-электродов алюминия, что требует их периодической замены. Поэтому целесообразно заменить электродные модули, состоящие из пластин-электродов, на алюминиевый лом (банки, куски проволоки и т. д.).

Моделирование совместной работы электроокситенка и аэротенка при пиковых режимах работы. На станции очистки сточных вод г. Элиста имеются три аэротенка-отстойника с рассредоточенным впуском сточной воды. Аэротенки-отстойники имеют следующие размеры: 72* 15*4,45(3,95 рабочая) м, в том числе ширина зоны отстаивания 3,32м. Рабочий объем двух зон аэрации составляет 3322м\ а рабочий объем трех аэротенков 9965м3. среднечасовая производительность Цу=1040м3/ч.

Для пиковых нагрузок, на 36% превышающих номинальные, можно дополнительно установить аэротенк объемом 0,36 от штатного объема. Это дополнительно 5625 м3, то есть к каждому из трех штатных аэротенков добавить по 1808 м3 или по дополнительному коридору к существующим длиной по 55 м.

Таблица 4 - Характеристика работы аэротенка

№ Параметр Ед.изм. Норма Пиковая

1 Общая производительность м3/ч 1040 1415

2 Количество шт; 3 3

3 Производительность одного аэротенка м3/ч 347 472

4 Объем одного аэротенка (рабочий) м3 3322 3322

5 Время пребывания час 10,6 7

6 Число коридоров шт. 2 2

7 Длина одного коридора м 72 72

8 Площадь сечения потока в коридоре м2 23 23

9 Рабочая высота жидкости в коридоре м 3,95 3,95

10 Ширина коридора в одной зоне м 5,82 5,82

11 двух зон м 11,68 11,68

12 Начальное БПК г/м3 180 272

13 Конечное БПК г/м3 15 45

При последовательной работе аэротека и окситенка при включении второго на пиковых режимах в нем необходимо уменьшить БПК с 45 до 15 мг/л (рис.8), то есть для достижения необходимой степени очистки потребуется окситенк со средним временем пребывания 1,5 часа или дополнительный объем 708 м3 , то есть в 2,6 раза меньший, чем дополнительный аэротенк, или дополнительный коридор длиной, высотой и шириной в 1,35 раза меньший, чем дополнительный коридор аэротенка.

Рис. 8. Совместная работа аэротенка и окситенка при максимальном БПК=272мг/м3

<И ,, ¿1,

реакцией первого порядка; — = -кЬ , тогда —5

6.Г ¿X

Возможен третий, самый перспективный вариант реконструкции для нейтрализации пиковых нагрузок — установка электродных модулей окситенка на дне коридоров существующих аэротенков.

Известно (графики рис.8.), что изменение БПК во времени описываются

л ; ■

Обработка интегральных кривых Ь=Ь(г) для аэротенка и окситенка методом наименьших квадратов дают значения констант скорости биореакции для аэротенка к/=0,2б, для окситенка к2=0,72, тогда

Г =£ „-'»<■' Г =/,с«'=А.

В случае одновременной работы аэротенка и электроокситенка в каждом коридоре, общая интегральная зависимость Ь=Ь(т) может быть получена следующим образом.

Так как М=ЬУ, где М - масса окисляемого вещества, то для каждого

АМ, , , , ¿М„ , , , п процесса можно записать = -А, ¿„¿г; -кгЬ^т. После суммирования

левых и правых частей уравнений и преобразований получаем <1(Ма + М„) = -(¿/А + кгУ0Ь0)с1т.

Разделим левую и правую части на общий объем коридора У=Уа+ У,„

Ь-Ье 1 .

В штатном режиме У„~0 и £ = 1.0е ,|Г. Найдем У(/У, чтобы Ь=ЬК

V

V

при Ь=ЬК, кг=0,26 ,к2=0,72 УЛ=0,21,

То есть необходимо поставить электродные модули на площади 1/5 от всей площади аэротенка.

375 400 425 450 472 Ч, мЗ/ч

200 225 250 272

ВПК, гЛиЗ

а) при максимальном БПК=272 и б) при максимальном расходе

переменном расходе q, м /ч

q=472 м7ч и переменном БПК

Рис.9. Доля объема жидкости, обрабатываемой электроокситенком, в общем объеме

На рисунке 10 представлена номограмма, позволяющая определить долю включения окситенков (У¡/У) при одновременном увеличении расхода и БПК поступающих вод в пиковые режимы работы. Так если ; /«-1,2 , то'

У(/У= 0,13, то есть доля окситенков должна составлять 13% от общего объема аэротенка.

1,1 1,2 1,3 1.4 1,5

1а -относительное увеличение БПК

Рис.10. Номограмма, для определения доли включения окситенков (У0/У) при одновременном увеличении расхода и БПК поступающих вод в пиковые режимы работы

В третьей главе предложены новые перспективные способы и устройства очистки сточных вод и новые конструкции аппаратов очистки вод с применением электрического тока, разработанные на основе физического и математического моделирования.

Конструкция электроокситенка (Патент РФ №71334, 2008).

На рис.11 показана бездиафрагменная конструкция электроокситенка, в которой пузырьки водорода, образующиеся на пластинах-катодах, собираются под туннельными колпачками, установленными вдоль верхнего края этих пластин, и отводятся по трубкам в общий коллектор водорода и далее в газгольдер. Электродные модули выполнены в виде вертикальных пластин-электродов и подключены к выпрямителям или генераторам постоянного тока как в электрофлотаторах или электрокоагуляторах.

При установке электродных модулей в шахматном порядке для создания циркуляционных потоков общее их число уменьшится в 2...4 раза и во столько же раз надо увеличить высоту И, каждой пластины и ток каждого модуля электрода, чтобы сохранить плотность тока не выше номинальной, предупреждающей растворение материала анодов при электролизе.

ц - Т1

1 £ Ч

9191 -7Ч91 <74 <74 <74 9

Ь)

ш

1- пластина- катод; 2 - туннельный колпачок;

3- трубка для отвода водорода из-под

колпачка в коллектор.

а) общий вид; б) вид сверху

Рис.11. Схема электроокситенка

Предлагаемая конструкция позволяет селективно подавать только пузырьки кислорода в очищаемую воду с активным илом, что увеличивает степень использования пузырьков кислорода для жизнедеятельности микроорганизмов.

Конструкция электробиофильтра (Патент РФ №232316, 2008). В существующих аппаратах и установках для биологической очистки сточных вод в аэробных условиях - биофильтрах и аэротенках - используется кислород воздуха для дыхания микроорганизмов активного ила или биопленки.

Однако, необходимость установки ионопроницаемой мембраны между анодом и катодом усложняет конструкцию аппарата и его эксплуатацию, связанную с очисткой, регенерацией или даже заменой мембраны.

1- корпус;

2- подача очищаемой жидкости;

3- отвод очищенной жидкости;

4- сетка-анод;

5- сетка-катод;

6- выпрямитель тока;

7- опорная решетка для насадки;

8- насадка;

9- диэлектрический изолятор;

10- опора;

11- диэлектрическая прокладка.

Рис 12. Схема электробиофильтра

В предлагаемой конструкции в качестве газовой фазы используются пузырьки электролитических газов, при этом пузырьки кислорода поднимаются вверх в зону активного ила или биопленки с микроорганизмами, а пузырьки водорода - вместе с очищенной водой уходят вниз под электродную систему в отстойники второй очереди (рис.12). Для селективного разделения пузырьков кислорода, образующихся на аноде, и водорода, образующихся на катоде, их устанавливают в нижней части аппарата (рис.12), причем анод расположен над катодом с зазором 5.

Конструкция электрокоагулятора (Патент РФ №68496, 2007).

Электрокоагулятор состоит из корпуса, выполненного из диэлектрического материала, внутри которого в нижней части горизонтально установлен анодный токопровод, который представляет собой жёсткий перфорированный диск из электропроводного материала, например из нержавеющей стали, титана, углерода. На анодном токопроводе расположен засыпной анод в виде стружки, кусков металлолома, обрезков листов, трубок и т. д. Сверху засыпного анода уложен гибкий двухслойный материал, площадь которого в 1,5 — 2,5 раза больше площади анодного токопровода, при этом нижний слой, прилегающий к материалу засыпного анода, представляет собой сетку из диэлектрика, например полимерных нитей, капрона, полипропилена и т.п., а верхний слой представляет собой гибкий катод (выполненный в виде колец из металлической проволоки (по типу кольчуги), свободно продетых друг в друга). На дне корпуса установлен патрубок с вентилем для подачи очищаемой воды. В верхней части корпуса расположен кольцевой карман для сбора пены с уловленными частицами и капельками дисперсной фазы, а на боковой поверхности корпуса установлен патрубок для отвода очищенной воды.

1 -корпус из диэлектрического материала;

2-горизонтальный перфорированный анодный токопровод;

3 - засыпной анод;

4 - сетка из диэлектрика;

5 - гибкий катод;

6 - кольца катода;

7 - патрубок для подачи очищаемой жидкости;

8 - вентиль;

9 - иеносборник для отвода пены;

10 - патрубок для отвода очищенной жидкости.

Рис.13. Схема электрокоагулятора

Предлагаемая конструкция элсктрокоагулятора позволяет вести процесс очистки воды при постоянном токовом режиме, минимизировать разность потенциалов между анодом и катодом, снижать расход электроэнергии за счёт полного использования хлопьев коагулянта, образующихся при растворении материала засыпного анода, их интенсивному вымыванию из-под сетки и колец гибкого катода и интенсивному перемешиванию очищаемой воды в корпусе. В конечном счете, это приводит к уменьшению стоимости очистки воды за счёт уменьшения расхода электроэнергии и расхода материала насыпного анода.

Использование в качестве насыпного анода стружки, проволоки, спрессованных алюминиевых или консервных банок, другой утилизированной посуды или металлолома позволяет решить проблему переработки этих твердых металлических отходов.

Насос для перекачивания и обеззараживания сточных вод (Патент РФ №78277, 2008).

В работе станции очистки сточных вод города, предлагается использовать насос для перекачивания и обеззараживания сточных вод. Насос содержит привод, вертикальный вал, с закрепленным на нем, центробежным колесом и шнеком, установленном в цилиндрическом корпусе, в обечайке которого выполнены всасывающие окна, и выходной патрубок. При этом вертикальный вал установлен в подшипниках, выполненных из диэлектрического материала, и имеет муфту, соединяющую его с приводом и выполненную так же из диэлектрического материала. На валу ниже муфты установлен скользящий электрический контакт, присоединенный к положительному полюсу источника постоянного тока, а корпус имеет заземление.

На рис.14, изображен предлагаемый насос для перекачивания и обеззараживания сточных вод.

1 - привод;

2 - вертикальный вал;

3 -центробежное рабочее колесо;

4 - шнек;

5 - корпус цилиндрический;

6 - обечайка;

7 - всасывающее окно;

8 - подшипники;

9 - муфта;

10 - выходной патрубок;

11 - скользящий электрический контакт;

12 - источник постоянного тока;

13 - заземление.

Рис.14. Насос для перекачивания и обеззараживания сточных вод.

Преимущество предлагаемого устройства заключается в том, что принудительное перекачивание очищаемой жидкости происходит одновременно с ее обеззараживанием за счет пропускания через очищаемую жидкость электрического тока с предотвращением пробок из частиц и веществ, находящихся в очищаемой жидкости.

Также разработаны новые конструкции и устройства для измельчения твердых отходов, циклона для очистки воздуха при обработке отходов, абсорбционной колонны для очистки биогаза после метантенков.

В четвертой главе представлена практическая схема реализации результатов исследования.

Данная работа направлена на усовершенствование работы станции по очистке сточных вод г. Элисты при пиковых нагрузках по расходу сточных вод и БПК. Цель достигается установкой дополнительного оборудования на имеющиеся сооружения, а также введением дополнительного блока доочистки.

Предлагаемое оборудование отвечает требованиям в области современных технологий очистки бытовых сточных вод.

1- Механическая очистка

2- Биологическая очистка

3- Обеззараживание

4- Решетка

5- Песколовка

6- Полигон ТБО

7- Аэротенк- отстойник

8- Хлор

9- Иловые площадки

Рис. 15. Блок-схема существующей очистки

1- Механическая очистка

2- Биологическая очистка

3- Физико-химическая очистка (доочистка)

4- Обеззараживание

5- Решетка

6- Песколовка

7- Измельчение + очистка воздуха

8- Электроокситенк

9- Элсктробиофильтр

10- Электрокоагулятор 11 - Электрофлотатор

12- Электрическое поле (насос)

13- метантенки+очистка воздуха при обработке осадка

Предлагаемые мероприятия позволят повысить производительность станции и эффективность очистки на тех же площадях и потребуют меньших капитальных затрат по сравнению со строительством новой станции очистки сточных вод и сохранять необходимую степень очистки при пиковых нагрузках по расходу воды и концентрациям в ней вредных веществ.

Экономический эффект достигается за счет сокращения ущерба от загрязнения гидросферы на 52%.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

На основании проведенных теоретических и экспериментальных исследований можно сделать следующие выводы:

1. Разработана и предложена новая схема обработки сточных вод г. Элиста, включающая мероприятиями по улучшению очистки, такие как введение в процесс механической очистки устройства для измельчения материалов, переход на электроокситенки, электробиофильтры, и введение блока доочистки перерабатываемых вод методом электрокоагуляции и электрофлотации, абсорбции при разделении смеси газов «метан - диоксид углерода» после метантенка, а так же обеззараживание в электрическом поле, позволяющие нивелировать пиковые нагрузки по расходу сточных вод и БПК.

2. Разработана методика перехода от лабораторных исследований к проектированию новых промышленных электрофлотаторов и электрокоагуляторов.

3. Разработаны один способ и шесть новых конструкций устройств для измельчения твердых отходов, образующихся и поступающих на очистные сооружения, очистки сточных вод от тонкодисперсной фазы, обеззараживания воды биологической чистки стоков, абсорбции газов на выходе из метантенков, позволяющие повысить степень очистки сточных вод

Рис. 16. Блок- схема предлагаемой очистки

до санитарных норм при пиковых нагрузках по БПК на 31%, а производительность станции в среднем на 36%.

4. Предложены и проанализированы три варианта реконструкции городских очистных сооружений для нейтрализации пиковых нагрузок по производительности и БПК поступающих сточных вод: дополнительная установка аэротенков, установка дополнительных окситенков, установка окситенков на дно коридоров штатных аэротенков. Показано, что второй вариант уменьшает объемы строительства в 2,6 раза, а третий - обеспечивает нейтрализацию пиковых нагрузок на станцию очистки без сооружения дополнительных коридоров при установке в шахматном порядке на 21% площади дна штатных аэротенков электродных модулей окситенков.

5. Предлагаемые мероприятия позволят повысить производительность станции и эффективность очистки на тех же площадях и потребуют меньших капитальных затрат по сравнению со строительством новой станции очистки сточных вод и снизить сброс вредных веществ в водоемы и предотвратить возможный ущерб здоровью людей, сельскому хозяйству и т.д. на 52%.

Основное содержание работы отражено в следующих публикациях

Публикации в ведущих рецензируемых научно-технических экурналах рекомендованных ВАК РФ

1. Гермашева Ю.С. Математическое моделирование работы биофильтра, использующего кислород электролиза воды [Текст]/А.Б.Голованчиков, И.В.Владимцева, Ю.С.Гермашева, Л.В.Потапова, И.В.Могилёвская //Экологические системы и приборы.- 2006.-№12. - С.47-50.

2. Гермашева Ю.С. Моделирование и расчет электроокситенка [Текст] /А.Б.Голованчиков, И.В.Владимцева, Ю.С.Гермашева, И.В.Могилевская, Л.В.Потапова // Вестник Волгогр. гос. арх.-строит. ун-та. Сер.: «Технические науки» - Волгоград: ВолгГАСУ,2006,- Вып.6. -С.127-132.

Патенты

3. Патент №2323165 РФ. Способ биохимической очистки сточных вод [Текст] /Голованчиков А.Б., Владимцева И.В., Соколова И.В., Потапова Л.В., Гермашева Ю.С., Бекчева Д.Н. Опубликовано: 27.04.2008 Бюл.№12, -ВолгГТУ, 2008.

4. Патент №71334 РФ. Устройство для биологической очистки сточных вод [Текст] / Голованчиков А.Б., Владимцева И.В., Соколова И.В., Потапова Л.В., Гермашева Ю.С., Хмелярская Е.А. Опубликовано: 03.10.2008, -ВолгГТУ, 2008.

5. Патент №68496 РФ. Электрокоагулятор [Текст] / Голованчиков А.Б., Дулькина Н.И., Гермашева Ю.С., Новиков М.Г., Бобович Н.Р., Королева Э.С. Опубликовано: 27.11.2007,-ВолгГТУ, 2007.

6. Патент №74831 РФ. Устройство для измельчения материалов [Текст] / Голованчиков А.Б., Липатов A.A., Кокорина Н.Г., Третьякова A.A., Гермашева Ю.С. Опубликовано: 20.07.2008 Бюл.№20, - ВолгГТУ, 2008.

7. Патент №2310504 РФ. Насадочная колонна [Текст] / Голованчиков А.Б., Гермашева Ю.С., Дулькина H.A., Дулькин А.Б., Кокорина Н.Г. Опубликовано: 20.11.2007 Бюл.№32, -ВолгГТУ, 2007.

8. Патент №2331481 РФ. Циклон [Текст] / Голованчиков Д.Б., Дородникова И.М., Дулькина H.A., Фомиченко Ю.Н., Ю.С. Гермашева. Опубликовано: 20.08.2008 Бюл.№23, -ВолгГТУ, 2008.

9. Патент №78277 РФ. Насос для перекачивания сточных вод [Текст] / Голованчиков А.Б., Сиволобова И.О., Беляева Ю.Л., Гермашева Ю.С., Новиков М.Г., Данченко С.Г. Опубликовано: 20.11.2008 Бюл.№32, -ВолгГТУ, 2008.

Отраслевые издания и материалы конференций

10. Гермашева, Ю.С. Математическое моделирование работы аппаратов биологической очистки с использованием кислорода электролиза воды [Текст] /Голованчиков А.Б., Владимцева И.В., Соколова И.В., Потапова Л.В., Гермашева Ю.С.// Известия тульского гос. ун-та. Сер.: «Экология и рациональное природопользование».-2006.-Вып.2. - С.171-182.

11.Гермашева, Ю.С. Моделирование работы электробиофильтра [Текст] / Голованчиков А.Б., Владимцева И.В., Гермашева Ю.С., Потапова JI.B., Могилевская И.В. // Сб. матер, по итогам Всероссийскрго семинара заведующих кафедрами экологии и охраны окружающей среды / Пермский гос. техн. ун-т.- Пермь, 2006. - С.44-49.

12. Гермашева, Ю.С. Моделирование промышленных электрофлотаторов с учетом структуры потоков [Текст] / Голованчиков А.Б., Владимцева HB., Гермашева Ю.С., Дулькина Н.И. //Известия Волгогр. техн. ун-та. Сери.: «Актуальные проблемы управления, вычислительной техники и информатики в технических системах».-2007.-Вып.З. - С.15-16.

13. Гермашева, Ю.С. Моделирование электрофлотационного процесса при переходе от лабораторного к промышленному аппарату [Текст] / Голованчиков А.Б., Дулькина Н.И., Гермашева Ю.С.// Сб. трудов XX междунар. науч. конф. «Математические методы в технике и технологиях» т.5. - Ярославль, 2007. - С.144-145.

14. Гермашева, Ю.С. Альтернативные системы очистки сточных вод в условиях Республики Калмыкия [Текст] / Гермашева Ю.С., Голованчиков А.Б. // Сб. статей Всероссийск. науч.-практич. конф. «Водные ресурсы и водопользование в бассейнах рек Западного Каспия: перспективы использования, решение проблемы дефицита, мониторинг, предотвращение негативного воздействия». - Элиста, 2008. - С.161-163.

15. Гермашева, Ю.С. Интенсификация биологической очистки сточных вод кислородом, образующимся при электролизе воды [Текст] / ГермашеваЮ.С. // Сб. статей Всероссийск. науч.-практич. конф. «Физико-химические, биологические и медицинские аспекты нанотехнологий». Астрахань, 2008. - С.60-61.

ГЕРМАШЕВА ЮЛИЯ СЕРГЕЕВНА

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ МЕТОДОВ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД В РЕЖИМАХ ПИКОВЫХ НАГРУЗОК

05.23.04 Водоснабжение, канализация, строительные системы охраны водных ресурсов

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Подписано в печать 4.02.2010 г. Заказ № . Тираж 100 экз. Печ.л. 1,0 Формат 60x84 1/16 Бумага писчая. Печать плоская. Волгоградский государственный архитектурно-строительный университет 400074, г. Волгоград, ул. Академическая, 1. Сектор оперативной полиграфии ЦИТ

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР И ВЫБОР НАПРАВЛЕНИЯ

ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1. Оценка антропогенного воздействия.

1.2. Анализ существующих способов очистки сточных вод.

1.3. Общая характеристика очистных сооружений г.Элиста.

Выводы по первой главе.

ГЛАВА Ъ. МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ

2.1. Моделирование биохимических процессов.

2.1.1. Моделирование и расчет электроокситенка.

2.1.2. Математическое моделирование работы биофильтра, использующего кислород, выделяющийся при электролизе воды.

2.2. Моделирование промышленных электрофлотаторов с учетом структуры потоков.

2.3. Моделирование процесса электрокоагуляции.

2.4. Моделирование процессов очистки воды при пиковых режимах работы.

Выводы по второй главе.

ГЛАВА 3. ПЕРСПЕКТИВНЫЕ СПОСОБЫ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД И

КОНСТРУКЦИИ АППАРАТОВ.

3.1. Устройство для измельчения твердых отходов, образующихся после механической очистки сточных вод.

3.2. Конструкция электрокоагулятора.

3.3. Конструкция электроокситенка.

3.4. Конструкция электробиофильтра.

3.5. Насос для перекачивания и обеззараживания сточных вод.

3.6. Насадочная колонна.

Выводы по третьей главе.

ГЛАВА 4. ПРАКТИЧЕСКАЯ СХЕМА РЕАЛИЗАЦИИ РЕЗУЛЬТАТОВ

ИССЛЕДОВАНИЯ.

4.1. Сравнение существующей и предлагаемой схем очистки сточных вод г.Элиста.

4.2. Эколого-экономический эффект.

Выводы по четвертой главе.

Актуальность работы. Известно, что объем сточных вод и концентрации в них вредных веществ распределяются в течение суток и в течение года по сезонам неравномерно.

Пиковые объемы сброса могут превышать средние значения, а концентрации вредных веществ — расчетные допустимые концентрации на 20-40%. В эти периоды станции, работающие за пределами расчетных расходов и степени очистки, не обеспечивают показателей качества, предъявляемого к сбрасываемым водам.

Нередко, работающие достаточно эффективно в штатных режимах, сооружения не могут обеспечить очистку вод в пределах необходимых норм и требований во время пиковых нагрузок. Это приводит к необходимости проведения дополнительных мероприятий, разработке и применения новых технологических методов на сооружениях очистки городских сточных вод.

Так, например, на очистных сооружениях г.Элиста, рассчитанных на Л среднюю нагрузку q=1040 м /ч, пиковая нагрузка в 1,37 раза больше, а максимальные концентрации загрязнений, поступающих на станцию очистки, превышают штатные на 38% . Это приводит к тому, что по 2-3 часа в сутки очистные сооружения работают недостаточно эффективно и очищенные сточные воды по некоторым веществам превышаются предельно допустимые показатели.

Поэтому актуален вопрос о разработке новых технологических методов очистки сточных вод в режимах пиковых нагрузок для создания запаса мощности по объемам сбросов и степени очистки от вредных веществ.

Работа выполнялась в соответствии с планом госбюджетных работ №2053/451-09 «Разработка теоретических основ процессов разделения неоднородных сред».

Основной целью работы является разработка эффективных технологических методов очистки сточных вод для снижения негативного воздействия на объекты окружающей среды при пиковых нагрузках за счет применения электрохимических способов и устройств для интенсификации процессов очистки.

Для достижения поставленной цели в работе решаются следующие задачи:

- моделирование электрохимических способов очистки городских сточных вод в режимах пиковых нагрузок;

- обобщение экспериментальных и теоретических исследований в форме инженерных решений, обеспечивающих снижение концентрации вредных веществ на уровне расчетно-допустимых пределов;

- разработка технологических схем использования предложенных методов.

Основная идея работы состоит в разработке системы высокоэффективной комплексной очистки сточных вод жилищно-коммунального хозяйства города, нивелирующей неравномерность распределения по времени объема этих вод и концентрации в них вредных веществ на основе моделирования данных процессов.

Методы исследования включили аналитическое обобщение известных научных и технических результатов по исследованию состояния среды, методы химического анализа, методы физического и математического моделирования и анализа результатов эксперимента и обработку экспериментальных данных.

Научная новизна:

- разработаны физическая и математическая модели безмембранных электробиофильтра и электроокситенка с селективной подачей кислорода в активную зону;

- разработаны физическая и математическая модели электрофлотатора со структурой потоков реального перемешивания;

-разработаны физическая и математическая модели перехода от экспериментальных данных лабораторного электрокоагулятора периодического действия промышленному электрокоагулятору идеального смешения.

Практическая ценность:

- разработан и предложен к внедрению способ очистки сточных вод за счет использования в процессах очистки кислорода, получаемого при электролизе воды (предложены бездиафрагменные конструкции окситенка и биофильтра); предложены конструкции электокоагулятора и насоса-обеззараживателя;

- предложена новая схема очистки сточных вод г.Элиста, включающая одновременную работу типового аэротенка и электроокситенка, и обеспечивающая при пиковых нагрузках необходимые требования очистки.

Реализация результатов работы осуществлялась в Волгоградском государственном техническом университете, Калмыцком государственном университете, где внедрены в учебный процесс методики расчетов электроокситенка и электробиофильтра при подготовке студентов по специальностям «Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов» и «Природоохранное обустройство территорий».

На защиту выносятся: результаты физического и математического моделирования электробиохимических, электрофлотационных и электрокоагуляционных процессов очистки хозяйственно-бытовых сточных вод;

- ряд новых конструкций аппаратов и устройств для оптимизации очистки хозяйственно-бытовых сточных вод;

- технология комплексной очистки сточных вод, позволяющая нивелировать пиковые нагрузки по расходу сточных вод и БГЖ в них.

Апробация работы

Результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на следующих конференциях: научные конференциии ВолгГТУ (Волгоград, 2007, 2008, 2009, 2010), XX Международная научная конференция

Математические методы в технике и технологиях» (Ярославль, 2007), Всероссийская научно-практическая конференция «Водные ресурсы и водопользование в бассейнах рек Западного Каспия: перспективы использования, решение проблемы дефицита, мониторинг, предотвращение негативного воздействия» (Элиста, 2008), Всероссийская научно-практическая конференция «Физико-химические, биологические и медицинские аспекты нанотехнологий» (Астрахань, 2008), Всероссийский семинар заведующих кафедрами экологии и охраны окружающей среды (Пермь, 2006), выставка «Интеграция фундаментальных и прикладных исследований в интересах ЮФО» (г.Ростов н/Дону, 2009), выставка молодежных инновационных проектов, проводимой в рамках 1 Молодежного инновационного Конвента Южного федерального округа (г.Ростов н/Дону, 2009).

Публикации: Основные результаты исследований по теме диссертации изложены в 15 работах, в том числе 4 — в изданиях, рекомендованных ВАК РФ. Получено 7 патентов РФ.

Структура работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, приложения общим объемом 115 страниц, содержит 21 рисунок, 18 таблиц, список литературы из 117 наименований.

Выводы по четвертой главе:

1. Установка дополнительного блока очистки для измельчения твердых отходов и очистки вентиляционных выбросов, электроокситенка и электробиофильтра на стадии биологической очистки, электрокоагуляторов и электрофлотаторов на стадии физико-химической очистки, насоса-обеззараживателя вместо, или в дополнении к системе хлорирования воды и на стадии сбраживания осадка установка абсорбционной колонны для разделения смеси газов (водород - диоксид углерода), позволит нивелировать пиковые нагрузки по количеству и качеству сточных вод.

2. Предлагаемые мероприятия позволят повысить производительность станции и эффективность очистки на тех же площадях и потребуют меньших капитальных затрат по сравнению со строительством новой станции очистки сточных вод, а также позволят предотвратить экономический ущерб от сброса недостаточно очищенных сточных вод в природные водные объекты при пиковых нагрузках по сравнению с существующей схемой на 52%.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В работе дано решение актуальной проблемы по снижению негативного воздействия на природные объекты путем интенсификации очистки городских сточных вод в период пиковых нагрузок.

На основании проведенных теоретических и экспериментальных исследований можно сделать следующие выводы:

1. Разработаны физические и математические модели:

- биохимических процессов очистки сточных вод в электроокситенке и электробиофильтре с селективным использованием кислорода, образующегося при электролизе воды;

-электрофлотатора со структурой потока реального перемешивания на макроуровне;

- электрокоагулятора, учитывающие переход от кинетики процесса в лабораторном аппарате периодического действия к промышленному аппарату идеального перемешивания.

2. Разработаны один способ и шесть новых конструкций устройств для измельчения твердых отходов, образующихся и поступающих на очистные сооружения, очистки сточных вод от тонкодисперсной фазы, обеззараживания воды биологической чистки стоков, абсорбции газов на выходе из метантенков, позволяющие повысить степень очистки сточных вод до санитарных норм при пиковых нагрузках по ВПК на 31%, а производительность станции в среднем на 36%.

3. Предложены и проанализированы три варианта реконструкции городских очистных сооружений для нейтрализации пиковых нагрузок по производительности и ВПК поступающих сточных вод: дополнительная установка аэротенков, установка дополнительных окситенков, установка окситенков на дно коридоров штатных аэротенков. Показано, что второй вариант уменьшает объемы строительства в 2,6 раза, а третий - обеспечивает нейтрализацию пиковых нагрузок на станцию очистки без сооружения дополнительных коридоров при установке в шахматном порядке на 21% площади дна штатных аэротенков электродных модулей окситенков.

4. Разработана и предложена новая схема переработки сточных вод -города Элиста, включающая мероприятиями по улучшению очистки, такие как введение в процесс механической очистки устройства для измельчения материалов, переход на электроокситенки, электробиофильтры, и введение блока доочистки перерабатываемых вод методом электрокоагуляции и электрофлотации, абсорбции при разделении смеси газов «метан — диоксид углерода» после метантенка, а так же обеззараживание в электрическом поле, позволяющие нивелировать пиковые нагрузки по расходу сточных вод и БПК.

5. Предлагаемые мероприятия позволят повысить производительность станции и эффективность очистки на тех же площадях и потребуют меньших капитальных затрат по сравнению со строительством новой станции очистки сточных вод и снизить сброс вредных веществ в водоемы и предотвратить возможный ущерб здоровью людей, сельскому хозяйству и т.д. на 52%.

1. Агроклиматические ресурсы Калмыцкой АССР. Ленинград: Гидрометеоиздат, 1974.- 171с.

2. Авт.свид. СССР 865842 C02F 3/02. Способ биологической очистки сточных вод, 1981, бюл.№35.

3. Авт. Св. СССР № 998381, С02 F3/00. Устройство для биологической очистки сточных вод, 1983, бюл.№7.

4. Авт.св. СССР №1625518, B01J 19/30, 1991.

5. Белоусова А.П., Гавич И.К., Лисенков А.Б., Попов Е.В. Экологическая гидрогеология. -М.: ИКЦ «Академкнига»,2007.- 397с.

6. Бешенцев В.А., Иванов Ю.К., Геотехнология и техногенез природных вод. -Екатеринбург, 2004.

7. Биотехнология. Справочник под ред. Н.С.Егорова, Д. Д. Самуилова. В 8 томах. Том №6-М.: Высшая школа, 1987, 312с.

8. Биотехнология предварительной очистки поверхностных вод/М.Г.Журба, А.Н.Квартенко//Экология и промышленность России, апрель 2007, с.27-31.

9. Ю.Булатов М.А., Бондарева Т.И., Кутепов A.M. Химические производства с замкнутым водооборотным циклом.- М.: МИХМ, 1991.-80с.

10. П.Ветошкин А.Г. Теоретические основы защиты окружающей среды. — Пенза: Изд-во ПГАСА, 2002.-290с.

11. Водоснабжение. Водоотведение. Оборудование и технологии: Справочник.- М.: Стройинформ, 2007.-456с.

12. Генеральный план города Элиста: Пояснительная записка. М.: Государственный институт проектирования городов «Гипрогор», 1977.-247с.

13. М.Голованчиков А.Б., Тябин Н.В., Дахина Г.Л. Электрофлотационные процессы и аппараты химической технологии. Учебное пособие. Волгоград: Волгоградский технический институт, 97с.

14. Голованчиков А.Б. Математическое моделирование кинетики процессов флотации, коагуляции и флокуляции/ А.Б. Голованчиков, Н.В. Иванова, Н.А. Дулькина//Экологические приборы и системы №8,2004.- с.29-30.

15. Голованчиков А.Б., Сиволобова Н.О. Обеззараживание воды в электрическом поле. Учеб.пособие. — Волгоград: РПК «Политехник», 2007. -62с.

16. Голованчиков А.Б., Ефремов М.Ю. Интенсификация сорбционных процессов в электрическом поле. Волгоград: РПК «Политехник»,2005.-72с.

17. Голуб А.А., Струкова Б.Б. Экономика природопользования. -М.: АСПЕКТПРЕСС, 1995.

18. Голубовская Э.К. Биологические основы очистки воды.-М.:Высшая школа, 1987.-268с.

19. Гончарук В.В. Вода: проблемы устойчивого развития цивилизации в 21в.//Химия и технология воды. 2004.т.26,№1.с.З-25.

20. Государственный доклад о состоянии и об охране окружающей среды Российской федерации в 2002 году.М.:МПР РФ, 2003.-450с.

21. Грановский М.Н. Электрообработка жидкости. Л. Машиностроение, 1976. -с.36-37.

22. Гудков А.Г. Биологическая очистка городских сточных вод. Вологда: ВоГТУ, 2002. -127с.

23. ГН 2.1.5.1315-03. Предельно допустимые концентрации (ПДК) химических веществ в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования. Утверждены Главным Государственным санитарным врачом РФ 27.04.2003г.

24. ГН 2.1.5.1316-03. Ориентировочные допустимые уровни (ОДУ) химических веществ в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования. Утверждены Главным Государственным санитарным врачом РФ 27.04.2003г.

25. Жмур Н.С. Технологические и биологические процессы очистки сточной воды на сооружениях с аэротенками.— М.: Акварост. 2003.

26. Журба М.Г., Нечаев А.П., Ивлева Г.А. и др. Классификаторы технологий очистки природных вод. — М.: Г Союзводоканалпроект. 2000.- 118с.28.3акгейм А.Ю. Введение в моделирование Химко-технологических процессов. М.: Химия, 1973,272с.

27. Инженерная экология и экологический менеджмент./Под ред. Н.И.Иванова, И.М.Фадина. М.: Логос, 2003. - 528с.

28. Кавешников А.Т. Городские гидротехнические сооружения. М.: МГУП, 2003.- 161с.

29. Калицун В.И., Кедров B.C., Ласков Ю.М.Гидравлика, водоснабжение и канализация.- М.:Стройиздат, 2003. 397с.

30. Калыгин В.Г. Промышленная экология. — М.: Издательский центр «Академия», 2006. — 432с.

31. Кафаров В.В. Методы кибернетики в химии и химической технологии. М.: Химия, 1976, 463с.

32. Кичигин В.И. Моделирование процессов очистки воды. — М.: Изд-во АСВ, 2003.-230с.

33. Коагуляционная очистка сточных вод производства соевого молока/Ф.Ф.Шакиров, И.Г.Шайхиев,С.В.Фридланд//Экология и промышленность России, апрель 2007, с.22-23.

34. Ксенофонтов Б.С. Очистка воды и почвы флотацией. М.:Новые технологии, 2004.-224с.

35. Левеншпиль О. Инженерное оформление химических процессов. М.: Химия, 1969, 624с.

36. Мамаков А.А. Современное состояние и перспективы применения электрохимической флотации веществ. Ч. 1 и 2. Кишинев: Штиинца, 1975.250с.

37. Материалы к государственному докладу о состоянии и об охране окружающей среды Республики Калмыкия в 2004, 2005, 2006, 2007гг. под ред. Габунщиной Э.Б.

38. Москаленко А.П. Экономика природопользования и охраны окружающей среды. — М.:ИКЦ «Март», Ростов-н/Д:Издательский центр «Март», 2003. 224с.

39. Математическое моделирование работы биофильтра, использующего кислород электролиза воды./А.Б.Голованчиков, И.В.Владимцева, Ю.С.Герм,плева, Л.В.Потапова, И.В.Могилевская //Экологические системы и приборы.- 2006.-№12.-с.47-50.ч

40. Моделирование работы электробиофильтра / А.Б.Голованчиков, И.В.Владимцева,\,Ю.С.Гермашева, Л.В.Потапова, И.В.Могилевская // Сборник материалов по итогам Всероссийскрго семинара заведующихг

41. Матов Б.М. Электрофлотация. Кишинев: Картя молдовеняскэ,1971,-184с.

42. Насос для перекачивания сточных вод. Патент №78277 РФ. А.Б.Голованчиков, Н.О.Сиволобова, Ю.Л.Беляева, Ю.С.Гермашева, М.Г.Новиков, С.Г.Данченко.-ВолгГТУ 2008.

43. Современные проблемы экологической безопасности». Т.1, глава7 «Очистка сточных вод», Тульский гос.университет, 2005.

44. Современные проблемы экологической безопасности». Т.1, глава7 «Очистка сточных вод», Тульский гос.университет, 2005.

45. Очистка сточных вод /В.В. Тарлавина// Вторая Всериссийская науно-техническая Интернет-конференция «Современные проблемы экологической безопасности». Т.1, глава7 «Очистка сточных вод», Тульский гос.университет, 2005.

46. Очистка сточных вод нефтепереработки. Берне Ф., Кор донье Ж.: Пер. с франц.;Под ред. Е.И.Хабаровой. М.: Химия, 1997. - 288с.

47. Пааль JI.JL, Кору Я.Я., Мельдер Х.А., Репин Б.Н. Справочник по очистке природных и сточных вод.- М.: 1994г.-336с.

48. Протасов В.Ф. Экология, здоровье и охрана окружающей среды. -М.:Финансы и статистика, 2000. -627с.

49. Проектирование сооружений для очистки сточных вод. Справочное пособие к СНиП 2.04.03-85. М.: Стройиздат, 1990. 192с.

50. Патент США №3914164, Устройство для биологической очистки. Кл 204-149,1976.

51. Попов М.А.Инженерная защита окружающей среды. М.:МГУП,2006. -491с.

52. Патент РФ №2039710,Электрокоагулятор.С02Р1/463,опубл.20.07.1995.

53. Родионов А.И., Клушин В.Н., Систер В.Г. Технологические процессы экологической безопасности. Калуга:Изд-во Н.Бочкаревой, 2000.-800с.

54. Родионов А.И., Клушин В.Н., Торочешников Н.С. Техника защиты окружающей среды. -М.: Химия, 1989, 512с.

55. Сафонов Н.А., Квартенко А.Н., Сафонов А.Н. Самопромывающиеся водоочистные установки. Ровно:РГТУ, 2000.

56. Серпокрылов Н.С., Вильсон Е.В., Гетманцев С.В., Марочкин А.А. Экология очистки сточных вод физико-химическими методами. М.: Издательство Ассоциации строительных вузов, 2009. — 264с.

57. Сметанин В.И. Защита окружающей среды от отходов производства и потребления. М.: Колос, 2000. - 232с.

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

59. Способ биохимической очистки сточных вод. Патент №2323165 РФ; А.Б.Голованчиков, И.В.Владимцева, И.В.Соколова, Л.В.Потапова, Ю.С.Гермашева, Д.Н.Бекчева.- ВолгГТУ 2008.

60. Справочник инженера по охране окружающей среды (Эколога). Под ред. Перхуткина В.П. М.: «Инфра-Инженерия», 2005. -864с. 1

61. Справочник по современным технологиям очистки природных и сточных вод и оборудованию. — М.:Мин-во природных ресурсов Российской Федерации, 2001. — 253с.

62. Стахов Е.А. Очистка нефтесодержащих сточных вод предприятий хранения и транспорта нефтепродуктов. Л. : Недра, 1983. 263 с.

63. Технический проект промфекальной канализации и очистных сооружений промышленной зоны г.Элиста: Пояснительная записка. — М.: Государственный ' проектный институт «Волгоградгипросельхозстрой», 1973. -60с.

64. Тимонин А.С. Инженерно-экологический справочник. Т1-3 — Калуга:

65. Изд-во Н.Бочкаревой, 2003. 79.Тимонин А.С. Основы конструирования и расчета химико-технологического и природоохранного оборудования. Справочник.Т1-3

66. Тотай А. В., Кордик В. В., Филин С. С., Нагоркин М. Н. Проблема загрязнения грунтовых вод // Вестник МАНЭБ, Т. 9, №2, 2004 с.20-24.v- Калуга: Изд-во Н.Бо2002. -777с.

67. У совершенствование водоочистных технологий при антропогенных нагрузках на водоисточники /Говорова Ж.М// Сер. Инженерное обеспечение объектов строительства.- ВНИИНТПИ. М.,2000.Вып.4.1.

68. Устройство для биологической очистки сточных вод. Патент №71334 РФ. А.Б.Голованчиков, И.В.Владимцева, И.В.Соколова, Л.В.Потапова, Ю.С.Гермашева, Е.А.Хмелярская. ВолгГТУ 2008.

69. Устройство для измельчения материалов. Патент №74831 РФ. А.Б.Голованчиков, А.А.Липатов, Н.Г.Кокорина, А.А.Третьякова, Ю.С.Гермашева.-ВолгГТУ 2008.

70. Федеральный закон РФ: Специальный технологический регламент «О коммунальном водоотведении». — М., 2004. 24с.

71. Фролов Ю.Г. Курс коллоидной химии. Поверхностные явления и дисперсные системы. —М.:Химия, 1989.

72. Физико-химические методы дефосфотизации биологически очищенных сточных вод /Н.С.Серпокрылов, Е.В.Вильсон, В.А.Куделич, Л.Ю.Черникова //Строительство.- 2002.- №6.

73. Цыпкин Г.Г. Математические формулы. — М.:Наука, 1985. 127с.

74. Циклон. Патент РФ №2256510. Кочетов О.С., Кочетова М.О., Ходакова Т.Д., 2005.

75. Циклон. Патент №2331481 РФ.А.Б.Голованчиков, Дородникова И.М., Дулькина Н.А., Фомиченко Ю.Н., Ю.С.Гермашева. -ВолгГТУ, 2008.

76. Экология и безопасность жизнедеятельности./ Кривошеин Д. А., Муравей Л.А., Роева Н.Н. и др.; под ред. Л.А.Муравья. М.: ЮНИТИ-ДИАНА, 2000.-447с.

77. Экология: рациональное природопользование и безопасность жизнедеятельности./ А.Н.Павлов. — М.: ВШ, 2005. — 343с.

78. Электрокоагулятор. Патент №68496 РФ. А.Б.Голованчиков, Н.И.Дулькина, Ю.С.Гермашева, М.Г.Новиков, Н.Р.Бобович, Э.С.Королева. -ВолгГТУ 2007.

79. Яковлев С.В., Воронов Ю.В. Водоотведение и очистка сточных вод. М.: Издательство ассоциации строительных вузов, 2004.- 704с.

80. Яковлев С.В., Карюхина Т.А., Биологические процессы в очистке сточных вод. М.: Стройиздат, 1981. -200с.

81. Яковлев С.В., Краснобородько И.Г., Рогов В.М. Технология электрохимической очистки воды. — Л.:Стройиздат, 1987.- 128с.

82. Яндыганов Я.Я. Экономика природопользования. — Екатеринбург: УГУЭ, 1997. -764с.

83. Взаимодействие хлора с флокулянтами при очистке воды:обзор./Впап Bolto// Вода и экология: проблемы и решения. №2, 2008. —с.56-74.

84. Сравнительное исследование физико-химических методов доочистки и обеззараживания сточных вод и ультрафильтрации/ M.Gomez, F. Plaza, G.Garralon, J. Perez, M.A.Goez// Вода и экология. Проблемы и решения.№2/2008. с. 12-22.

85. ЕРА (1995) Land Application of Sewage Sludge and Domestic Septage EPA /625/R-95/001/ U.S.Environmental Protection Agency, Office of Research and Development, Washington DC 20460.

86. Ochmanski W., Barabasz W./Przegl.Lek. 2000. Vol.57.-P.665-668.

87. J.Koivunen, A.Siitonen and H. Heinonen-Tanski, Water Res.,37 (2003) 690-698.

88. Environmental Protection Agency. 1977.State Decision — Makers Guide for Hazardous Waste Management.

89. Bidmer M.// Schweis. Baust.-Ind.-1997.-V.18. 6. P.35-40.

90. Guldenstandt J.A. Reisen durch Russland und im Kaukasischen-Peterburg. 1993.Bd.P255.

91. Mansurov Z.A. Utilization of oil wastes for production of material// Chimico-Technological gournal. — 2000. —V2.

92. Njam I., Trussell R.R., 2001 NDMA formation in water and wastewater. J. Am. Wat. Wks Assoc. 93(2), 92-99.

93. S.Monarca, S. Ferreti, C.Collivignarelli, L.Guzzella, I. Zerbini, G.Bertanza and R.Pedrazzani, Water Res., 34 (2000) 4261-4269.

94. Stockham P., Morran J. 2000 Potential disinfection by-products from based polyelectrolytes. Proceeding of the WaterTECH Conference.Australian Water Association, Sydney, 9-13 April 2000.

95. Environmental Protection Agency and U.S.Agency for International Development, Guidelines for Water Reuse, EPA/625/r-92/004, September, Washingtjn,D.C.,1992.

96. Aizawa T.,Magara Y.,and Musashi M., 1991, Problems with introducing, synthetic polyelectrolyte coagulants into the water purification process. Wat. Suppl.,Jonkoping 9,27-35.

97. Bolto, B.A. & Levine, A.D. 2002 Reaction of polyelectrolytes with disinfectants to produce disinfection by-products. Proceedings of the IWA Water Congress, Melbourne, CD ROM, April 2002.

98. P. Huang, S. Qin, Q. Zhao, X. Guo. Quick start-up of Mudanjiang wastewater treatment plant and factors influencing phosphorus removal/ Water and ecology, №3/2008, pp. 27-34.

99. Symons, J.M., Bellar, T.A., Carswell, J.K., DeMarco,J., Kropp, K.L., Robeck G.G., Seeger,D.R., Slocum C.J., Smith,B.L., Stevens,A.A., 2005 National organics reconnaissance survey for halogenated organics. J. Am. Wat. Wks Assoc. 67, 634-647.

100. Qiyong Yang, Jihua Chen, Feng Zhang. Membrane fouling control in a submerged membrane bioreactor with porous, flexible suspended carriers/ Water and ecology, №1/2008, pp. 21-27.

101. Kaiser K.L.E. & Lawrennce J. 2007 Polyelectrolytes: potential chloroform precursors. Science 296, 1205-1206.