автореферат диссертации по строительству, 05.23.04, диссертация на тему:Разработка технологии обезвоживания водопроводных осадков, образованных при осветлении воды с применением флокулянта ВПК-402

На правах рукописи

СКРЯБИН Александр Юрьевич

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ОБЕЗВОЖИВАНИЯ ВОДОПРОВОДНЫХ ОСАДКОВ, ОБРАЗОВАННЫХ ПРИ ОСВЕТЛЕНИИ ВОДЫ С ПРИМЕНЕНИЕМ ФЛОКУЛЯНТА ВПК-402

Специальность: 05.23.04—"Водоснабжение, канализация,

строительные системы охраны водных ресурсов"

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Санкт-Петербург 2004

Работа выполнена на кафедре «Водоснабжение и водоотведение» Ростовского государственного строительного университета (РГСУ)

Научный руководитель: кандидат технических наук, профессор,

ЛЫСОВ Владимир Афанасьевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор,

Курганов Анатолий Матвеевич кандидат технических наук, доцент, Черников Николай Андреевич

Ведущая организация: Государственное унитарное предприятие Ростовский НИИ Академии коммунального хозяйства им.Памфилова.

Защита диссертации состоится "16" марта 2004г. в 13 часов 30 мшгут на заседании диссертационного совета Д 212.223.06 при Санкт-Петербургском государственном архитектурно-строительном университете по адресу: 190005, Санкт-Петербург, ул. 2-я Красноармейская, д.4, ауд.206 факс.(812) 316-58-72

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Санкт-Петербургского государственного архитектурно-строительного университета

Отзывы на азтореферат в двух экземплярах, заверенные печатью предприятия, просим направлять ученому секретарю диссертационного совета.

Автореферат разослан "....."....................2004г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Дерюгин В.В

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы исследований. Современные методы обработки природных вод для их использования в питьевых и промышленных целях характеризуются большими объемами и разнообразием реагентов, количеством не утилизированных осадков и высокими удельными сбросами загрязнений з окружающую среду. Это создает серьезную проблему эксплуатирующим организациям в связи с ужесточением требований природоохранных органов к сооружениям по очистке воды и резко возрастающими размерами платы за сбросы.

Своевременная обработка больших количеств осадка, образующегося при очистке природных вод в условиях дефицита земельных участков для его естественного накопления или подсушки при соблюдении природоохранных норм, является одной из наиболее актуальных проблем в водном комплексе. Успешное решение ее требует изучения состава и свойств различных осадков, поиска возможности их регулирования с целью нахождения оптимальных параметров для различных технологических схем.

Правильный выбор метода обезвоживания должен основываться на свойствах конкретного осадка с учетом их сезонных изменений и технико-экономического обоснования.

В последние годы на водопроводных очистных сооружениях России, в том числе и в Ростове-на-Дону, широко применяется высокомолекулярный ка-тионный флокулянт ВПК-402. Однако физические, химические, реологические и санитарные характеристики осадков, полученных при его применении, изучены недостаточно. Обезвоживание таких осадков ведется по технологии, принятой для минеральных коагулянтов. При размещении осадков в окружающей среде (шламонакопители, площадки, водоемы) не отработаны технологические и санитарные аспекты.

Настоящая работа посвящена разработке, обоснованию технологии и конструкций процесса уплотнения и обезвоживания осадка полученного при осветлении донской воды с применением флокулянта ВПК-402 на базе физико-химических, реологических и биологических его свойств.

Работа выполнялась в рамках госбюджетной темы «Совершенствование процессов очистки природных и сточных вод эколо-

БИБЛИОТЕКА ]

\

гических требований» (№ государственной регистрации 01.9.40001739), в рамках Государственной программы «Архитектура и строительство» и «Программы развития водопроводно-канализационного хозяйства города Ростова-на-Дону на 2001-2005 годы»

Цель диссертационной работы: разработка высокоэффективной ресурсосберегающей технологии процесса и конструкции для уплотнения и обезвоживания осадка, образующегося при осветлении природных вод с применением ВПК-402.

Поставленные цели достигались решением следующих задач:

описания процесса уплотнения осадка, образовавшегося при осветлении природных вод с применением флокулянта ВПК-402, в сгустителях на базе изучения его физико-химических, реологических и биологических показателей;

определения экономически выгодной конструктивной схемы уплотнения осадка и методики ее расчета;

установки основных технологических параметров и предложение методики их регулирования в процессе уплотнения осадка;

экспериментально-теоретического определения возможности интенсификации процесса уплотнения осадка с помощью магнитного поля и медленного перемешивания;

определения санитарно-гигиенических показателей этого осадка и изменения их характеристик во времени;

экологической и экономической оценки предлагаемого метода уплотнения осадка.

Научная новизна диссертационной работы:

теоретически и экспериментально обоснован процесс уплотнения водопроводного осадка с применением электромагнитного поля и медленного перемешивания;

разработана математическая интерпретация процесса уплотнения осадка в сгустителях;

получены зависимости, отражающие характер разделения суспензии (сбросных вод) на декантированную воду и осадок в условиях обработки воды высокомолекулярным флокулянтом ВПК-402;

разработана методика расчета сгустителя осадка, обеспечивающего степень его уплотнения, при которой возможно дальнейшее обезвоживание;

получены данные о микробиологическом загрязнении осадка в зависимости от времени его накопления в отстойных сооружениях.

Практическая значимость работы:

предложены технология и устройства для уплотнения и обезвоживания осадка, полученного при осветлении природных вод с применением ВПК-402;

установлены основные технологические параметры, являющиеся исходными при определении размеров и регулировании режима работы сгустителя осадка;

разработана конструкция сгустителя с механическим перемешиванием осадка и гидравлическим приводом;

определены физико-химические, реологические и бактериологические свойства осадка, образующегося в водопроводных отстойных сооружениях;

получен патент РФ на конструкцию механического смесителя с гидравлическим приводом, положенного в основу конструкции сгустителя осадка №2149052.

Реализация результатов работы - на основании результатов исследований МУП ПО «Водоканал» и СК «Гипрокоммунводоканал» г.Ростова-на-Дону выданы и приняты к производству рекомендации на способ уплотнения осадка в сгустителях и обезвоживания в центрипрессах на очистных сооружениях Центрального и Александровского водопроводов г.Ростова-на-Дону.

Личный вклад автора состоит:

в выдвижении и обосновании проблемы уплотнения и обезвоживания водопроводного осадка с помощью магнитного поля и медленного перемешивания;

в проведении соответствующих исследований, анализе полученных результатов, формировании выводов, разработке конструкции, практических рекомендаций и их эколого-экономическом обосновании.

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций обеспечена применением апробированных методик исследований и стандартных методик определения физико-химических свойств осадка и способа его уплотнения, выполнением математической обработки с помощью компьютерной про-

граммы 81аИ$Иса 5.5 по подтверждению полученных зависимостей на полупроизводственной и производственной установке с расхождением экспериментальных данных, не превышающих ошибку измерения.

На защиту выносятся:

- аналитический обзор методов уплотнения и обезвоживания осадков, полученных при осветлении природных вод;

- результаты лабораторных и опытно-промышленных исследований по определению физико-химических и реологических показателей осадка.и влияния на них магнитного поля и медленного перемешивания;

- результаты экспериментальных исследований микробиологического состава осадков при различном времени и режимах их хранения;

- теоретические и экспериментальные исследования параметров разделения суспензии на фазы;

- методики расчета сгустителя и выбора механизма для сгущения осадка с учетом способа удаления осадка из отстойных сооружений;

- технико-экономическая и экологическая оценка эффективности использования разработанных технологических и конструктивных решений.

Апробация работы и публикации. Материалы диссертационной работы докладывались на ежегодных международных научно-практических конференциях, семинарах РГСУ и РГЭЛ с 1996 по 2003 год в г.Ростове-на-Дону. По материалам диссертации опубликовано 23 научные работы и получен патент РФ №2149052.

Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, обших выводов и 4 приложений. Общий объем диссертации составляет 168 страниц машинописного текста, включая 47 рисунков, 22 таблицы, 4 приложения на 17 страницах. Список использованной литературы включает 171 наименование.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении дана краткая характеристика современного состояния вопроса, сзязанного со сбросом водопроводных осадков в составе промывных вод в открытые водоемы, обоснована актуальность выбранной темы.

В первой главе дан анализ отечественных и зарубежных литературных источников, характеризующих современное состояние вопроса, посвященного обработке осадков, полученных при осветлении природных вод. При этом проанализированы работы ученых: В.М.Любарского, Э.А.Прошина, В.Д.Рахамимова, А.Д.Кингерли, Г.Д.Павлова, В.А.Лысова и др.

Результатов исследований водопроводных осадков, содержащих в своем составе катионный флокулянт ВПК-402, автором диссертационной работы не обнаружено, что затрудняет определение основных параметров, влияющих на процесс, а также выбор соответствующих аппаратов обезвоживания таких осадков.

На основании анализа были сформулированы задачи исследования.

Вторая глава посвящена экспериментально-теоретическому обоснованию метода уплотнения осадка в уплотнителях. В работе профессора Е.Ф.Кургаева и доцента Л.И.Нечаевой рассматривались три области разделения сбросных шламовых вод на воду и осадок при гравитационном уплотнении.

Проведенные нами исследования по уплотнению осадка, содержащего ВПК-402, показали, что третью область уплотнения в данной работе можно не рассматривать, так как такой осадок не желательно по бактериологическим характеристикам сбрасывать в открытые шламонакопители. Поэтому нами рассматривались две области уплотнения.

Продолжительность первой области характеризуется как область стесненного осаждения разбавленной массы осадка.

Для вычисления скорости стесненного осаждения можно использовать выражение, применяемое часто в практике:

где Ци-скорость стесненного осаждения частиц, мм/с;

Ц,,.— скорость осаждения частиц в свободном объеме, мм/с;

е- доля свободного объема или пористость, выражает объем свободного пространства между частицами в единице объема, зажатого слоем.

Однако учитывая, что увеличение сопротивления среды связано в данном случае динамическим воздействием на нее всей массы осаждающихся частиц, которое приводит к возникновению восходящего потока среды, а также возрас-

танием вязкости среды, принимаем в основу определения скорости стесненного осаждения частиц выражение

где безразмерный комплекс, представляющий собой модифици-

рованный критерий Рейнольдса, выраженный через фиктивную скорость жидкости Ц) и размер частиц слоя осадка (ё — диаметр шара, имеющий тот же объем, что и частица)

где р— плотность жидкости, кг/м3; ц- динамическая вязкость жидкости, Пас; Аг- критерий Архимеда:

где g- ускорение силы тяжести частицы, м/с; рт- плотность твердой фазы, Kr/M'.

Подставляя значение Re и Лг в (2), получим:

Преобразуя (3) и учитывая, что в нашем случае

где - общий объем разбавленного (сбрасываемого) осадка, м3; С- весо-

вая концентрация взвеси в общей массе осадка, кг/м3; у- объемный вес массы осадка, кг/м3.

Значение можно принимать равным доле воды в объеме осадка, в нашем случае £== 0,93-0,99 тогда:

Из (4) видно, что на скорость осаждения (уплотнения) частиц осадка значительное влияние оказывает доля воды в объеме осадка, характеризующаяся его влажностью.

Вторая область уплотнения - зона образования сплошной пространственной структуры, в которой выделяемая вода течет вверх через вяжущее вещество плотных частиц и через каналы в нем. Поэтому данный процесс уплотнения рассматривался как поток или фильтрование жидкости через деформирующуюся, разделенную пористую хлопьевидную среду по аналогии с механикой грунтов, где используется теория порового давления. Она основана на предположении, что в первый момент нагрузка от верхнего слоя воспринимается только водой, заключенной в порах грунта, при этом давление воспринимают только отдельные частицы, но не скелет грунта.

В дальнейшем по мере уплотнения грунта и отхода из него воды поро-вое давление постепенно уменьшается и на момент достижения грунтом пористости - влажности, эквивалентной нагрузке, поровое давление снижается до нуля. В это время приложенная к грунту нагрузка будет полностью восприниматься его скелетом и процесс уплотнения грунта прекратится, осуществляется процесс фильтрования.

Аналогичные процессы наблюдаются при формировании и уплотнении осадков водопроводных очистных сооружений с влажностью примерно 88-95%. Выделяемый объём воды, рассматриваемый как параллельно-струйное ламинарное движение воды в пористой среде, будет пропорционален гидравлическому уклону, времени и площади поперечного сечения среды т. е.:

где К,--объем выделенной воды (профильтрованной) из слоя осадка, м3; Ж— площадь поперечного сечения грунта (осадка) в емкости, а в нашем случае площадь опытной установки, м2; к- коэффициент водопроницаемости, или фильтрации; t- время уплотнения (наблюдения), с; /— гидравлический уклон или градиент, равный отношению потерь напора к длине пути фильтрации

или (Я. -Я,) потери напора в грунте, где Н2- напор в нижней точке уплотняемого грунта, м; Я,— в верхней точке, м.

При изучении скорости уплотнения грунтов напор создается внешней нагрузкой, которая и обусловливает выдавливание (фильтрацию) воды из пор грунта (осадка).

В нашем случае (рекомендации Е.Ф. Кургаева):

где толщина слоя осадка соответственно в верхнем и нижнем слое, м; с,

и с. - средняя концентрация осадка в емкости при небольшой толщине слоя, кг/м3.

В данном случае концентрацию можно принять одинаковой по высоте установки, тогда потери напора в слое будут пропорциональны Рг - Р, или

Исходя из вышеизложенного, гидравлический уклон или градиент напора с достаточной точностью для опытных установок можно принять равным т.е. близким к единице. В плотных глинах градиент фильтрации также принимается как

где Я- действующий напор, м; Ь—толщина грунта, м.

Тогда коэффициент фильтрации из (5) можно выразить: К = Уц/Рф!,

Для определения коэффициента фильтрации (характеризующего скорость фильтрации в порах осадка =*•/)) во 2-й области нами были проведены наблюдения за влагоотдачей водопроводного осадка, содержащего ВПК-402, взятого непосредственно из отстойников и подвергшегося уплотнению в различных условиях (рис.1): гравитационном уплотнении (2); гравитационном уплотнении осадка обработанного магнитным полем (1); гравитационном уплотнении с медленным перемешиванием осадка, прошедшего через магнитное поле (3); гравитационном уплотнении с медленным перемешиванием в лабораторной установке (4); гравитационном уплотнении с медленным перемешиванием в полупроизводственной установке (5). Методика отбора проб и залива его в емкости приведены ниже.

Рис. 1. Диаграмма средних значений коэффициента фильтрации при уплотнении в течение 100 минут и влажности 85-Л95 %

Из приведенной диаграммы (рис.1) видно, что наибольший коэффициент фильтрации наблюдается при медленном перемешивании в полупроизводственной установке, что позволяет добиться значительного сокращения продолжительности уплотнения и повышения конечной концентрации уплотненного осадка.

Эффективность уплотнения (АК) с помощью воздействия на осадок указанных методов можно определить как отношение коэффициентов фильтрации при перемешивании и магнитном воздействии (Ю) к коэффициенту фильтрации при гравитационном (естественном) уплотнении (К): АК = Ю/К.

Выбор метода сгущения следует производить по максимальному коэффициенту эффективности уплотнения.

Третья глава посвящена исследованиям физико-химических, реологических и бактериологических показателей осадка, полученного при осветлении донской воды с применением реагента ВПК-402.

Исследования проводились на водопроводных очистных сооружениях г.Ростова-иа-Дону, источником водоснабжения которого является река Дон. Качество воды по концентрации взвешенных веществ в р.Дон за последние 10 лет характеризовалось в пределах от 10 до 310 мг/дм3 в разные периоды года.

С 1994-1995 года в качестве единственного реагента применяется высокомолекулярный полиэлектролит катионный ВПК-402 с дозами 1-5-2,5 % от величины мутности воды в р.Дон.

При исследовании использовался реальный осадок, образованный в го-

ризонтальный отстойниках Центрального и Александровского водопроводов г.Ростова-на-Дону, отобранный с различной глубины залегания (от верхнего уровня до дна) и пена на поверхности воды.

Исследования отобранных осадков проводили в следующей последовательности: в общем объеме определяли физико-химические, реологические и бактериологические показатели: влажность исходного осадка W (%); концентрацию твердой фазы С (г/см3); удельный вес осадка Y (г/см3); предельное сопротивление сдвигу Q (Па) определяли в лабораторных условиях и непосредственно в отстойнике перед отбором проб прибором, разработанным кафедрой ВиВ РГСУ по уточнённой нами методике; коэффициент пластической вязкости (Пас); температуру t СО); рН среды; удельное сопротивление осадка фильтрованию г (см/г); гидробиологический состав. Затем осадок заливали в цилиндры и вели наблюдения за процессом разделения на воду и осадок в течение 2-7 суток, фиксируя границу раздела фаз. После этого в уплотненном осадке определяли вышеуказанные свойства.

Эффективность гравитационного уплотнения осадка с различной исходной влажностью представлена на рис.2, из которого видно, что уплотняемость

осадка с ВПК-402 ниже, чем с сернокислым алюминием.

Э,!

---- —

* —

1 1 — ------

I 1 1 1

П! -------- ------- -----

--- 1 1 '

"ат" Д 1 -----

9 г' Л_\\1_ \ ~1 * -----

-------- Й- —

91*94 У.

"Г" т" - -

555

^ Т, часы

Рис. 2. Эффективность уплотнения осадков разной влажности и состава от времени:

_____Осадок, содержащий А^БО^з;

- Осадок, содержащий ВПК-402

Исследования реологических свойств показали (рис.3), что вязкость осадка увеличивается при уменьшении его влажности. Динамическая вязкость осадка, содержащего ВПК-402, гораздо больше, чем вязкость осадка с А^БО^Ь при равнозначных исходных условиях.

?!) ?■> Ы Л:" Э'1

1: \>гж'\х

Рис. 3. Зависимости динамической вязкости от влажности осадка:

• - осадок, содержащий ВПК-402; Д - осадок, содержащий сернокислый алюминий

Изучены особенности химических, микробиологических, гидробиологических показателей осадка, сформировавшегося при воздействии ВПК-402. для этого пробы одновременно отбирали в трех точках по глубине отстойника: у дна, с поверхности слоя осадка и с пены на поверхности воды.

Определение бактериологических свойств осадка проводилось в аккредитованной центральной лаборатории МУП ПО «Водоканал» г.Ростова-на-Дону (табл.1).

Учитывая, что в составе сбрасываемого в источник водоснабжения (р.Дон) осадка содержится реагент ВПК-402 2-го класса опасности с ПДК для рыбохо-зяйственного водоема 0,00001 мг/дм3, проведен анализ его влияния на водоем.

Остаточные дозы ВПК-402 в осадке определяли по методике, разработанной нами совместно с центрааьной лабораторией МУП ПО «Водоканал» г.Ростова-на-Дону.

Процесс разбавления и распространения загрязнения (осадка с содержанием ВПК-402) в водоеме после его сброса определялся по методике ВОДГЕО

для двух случаев: диффузионного разбавления за счет турбулентного обмена окружающей среды и сточного факела и установившегося разбавления с учетом осаждения частиц. При расчете конкретного места впуска осадка в р.Дон использовалась методика Н.НЛапшева.

Таблица 1

Бактериологические, гидробиологические и химические характеристики осадка

Тип осадка Бактериологические показатели Гидробиологические показатели Органические вещества, мг/дм3 Химические показатели

омч в 1л КОЕ ОКБ в 100мл КОЕ ТТБ Споры сульфит-редуцирующих клост-ридий в 20мл I о о л 0 1 И .й "3 у "> я "А рН Остаточный ВПК-402, мг/дм3 Сухой остаток, мг/дм3 ЙОЛ мг/дм3 сг, мг/ дм3

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

" Пена 300024000 660010000 0 12002000 2-5 1-5 617017800 7,37,4 0,30,6 - - -

Верхний слой 100030000 50012000 0 600-1200 0-1 2-5 470016632 7,28,3 0,32,5 - 260319 120147

У дна 200026000 0-300 0-300 400-1000 3-4 2-5 42008700 7,37,5 0,11,6 775954 - -

Расчеты выполнялись до предельного расстояния X, на котором концентрация взвешенных веществ в воде водоема будет менее 30 мг/дм3, что соответствует концентрации В1Ж-402, близкой к норме 0,00001 мг/дм3.

В обоих случаях отрицательное влияние ВПК-402 на качество воды в р. Дон с движением воды 0,05 м/с распространяется в зависимости от ее глубины на расстояние 40-90 м от впуска осадка.

Четвертая глава посвящена разработке конструктивных решений для ускорения уплотнения осадка, лабораторным и производственным испытаниям сгустителя и магнитных установок, дана предлагаемая автором конструкция сгустителя и методика его расчета, предлагается схема уплотнения и обезвоживания осадка, полученного при осветлении воды с применением ВПК-402.

В соответствии с разработанной методикой отобранную пробу делили па три части. Первую часть заливали в контрольный цилиндр. Вторую помещали в два цилиндра, оборудованные электрическими мешалками с регулируемой частотой вращения. Третью сначала пропускали через магнитное или электромагнитное поле, затем заливали в цилиндры (без перемешивания и с медленным перемешиванием).

Для определения оптимальных параметров электромагнитного и магнитного полей, обусловливающих изменение физико-химических и реологических показателей осадка, были сконструированы три экспериментальные установки (рис. 4).

В каждой установке опыты проводили следующим образом: пробу осадка заливали в напорный бак и пропускали по стеклянной трубке через устройство, генерирующее магнитное поле (электромагнитные установки или ПМУ), фиксируя силу электрического тока (1=1-6А, что соответствует напряженности магнитного поля 195СН-23000А/м).

Рис.4. Схемы лабораторных установок магнитной обработки осадка:

1-усгановка с постоянным магнитом (противонакнпиое устройство); 2- электромагнитная установка трансформаторного типа с направлением силовых линий поперёк движения осадка; 3- электромагнитная установка с направлением силовых линий вдоль движения осадка

Количество, скорость протекания и время пребывания суспензии в магнитном поле достигалось при помощи регулировочного пробкового крана, установленного на резиновом шланге. Под шлангом была установлена емкость

а т..

3

для приема осадка, прошедшего магнитную обработку. Расход осадка определялся объемным методом. Часть осадка заливали в цилиндры с механическим перемешиванием для наблюдения за процессом его уплотнения. Результаты определений приведены в табл.2, из которой следует, что при прохождении осадка через установки реологические свойства его меняются незначительно. Происходило небольшое увеличение рН и уменьшение удельного сопротивления фильтрации с возрастанием напряженности магнитного поля.

Таблица 2

Сводная таблица физико-химических и реологических характеристик осадка

до и после прохождения магнитного поля

Напряженность магнитного поля II, А/м чО и « 3 с Л/ Ж а 2 о "й >- о У а в 3 5 4 рН Сопротивление сдвигу Р. Па Вязкость т), Пас Удельное сопротивление фильтрованию г* 10'10, см/г Коэффициент корреляции И.

1 2 3 4 5 6 7 8

Электромагнитная установка трансформаторного типа №1

До обработки (исходный) 9,21 1,06 8,2 8,448 0,0148-0,5372 132,25 0,98

3770 8,4 1.075 8,65 7,159 0,01-0,5265 126.54 0,96

11300 8,53 1,065 8,7 7,159 0,0092-0,4137 105,35 0,95

22600 7,2 1,078 8,9 7,159 0,0073-0,3385 102,87 0,98

Электромагнитная установка трансформаторного типа №2

До обработки (исходный) 9,08 1,077 7,45 7,159 0,01-0,4513 109,5 0,97

1950 8,0 1.092 7,97 7,159 0,0141-0,3984 107,85 0,96

5850 7,87 1,105 8.23 7,159 0,0088-0,3351 106,9 0.98

11700 8.27 1.093 8,42 7,159 0.0075-0,3235 105,32 0,97

Установка с ПМУ

До обработки (исходный) 8,57 1,062 7,58 7,159 0,0112-0,3923 61,78 0,95

2ПМУ 7,4 1,07 7,53 7,159 0,0143-0,426 60,01 0,98

4 ПМУ 8.01 1,075 7.98 7,159 0.0081-0,3746 56,47 0,94

Исследования по определению влияния медленного перемешивания на процесс уплотнения осадка проводились на лабораторной (рис.5) и пилотной (рис. 7) установках, которые устанавливались на блоке горизонтальных отстойников.

1-синхронно работающие электромоторы; 2-устройство для крепления электромотора и перемешивающего устройства на цилиндре: З-цнлиндры; 4-перемешнваюшее устройство; 5-тахометр; 6-индикатор числа оборотов перемешивающего устройства; 7-ручка точной настройки числа оборотов; 8-ручка грубой настройки числа оборотов: 9-каокас

Скорость уплотнения осадка в зависимости от воздействия характеризуется кривыми (рис.6), из которых очевидно, что наиболее интенсивен процесс уплотнения осадка при медленном перемешивании в цилиндрах и пилотной установке.

Полупроизводственные исследования проводились на пилотной установке в условиях, близких к производственным. В основу разработки конструкции сгустителя положено изобретение к патенту № 2149052 от 20.05.2000г. бюл.№14,-

Установка располагалась между горизонтальными отстойниками (рис.7), с забором непосредственно из них осадка. Схема установки приведена на рис.9. В действие установку приводит вода, которая, ударяясь о лопатки крыльчатки, закрепленной на валу, приводит его в движение.

Мощность, потребляемая верхней частью сгустителя на перемешивание, может быть определена по следующей зависимости:

где N — частота вращения перемешивающего устройства, с*1;

Кр - критерий мощности, определяется по номограммам в зависимости от' значения критерия Рейнольдса:

где - динамическая вязкость суспензии, принимаемая по результатам наших исследований равной

р — плотность суспензии, принимается по нашим исследованиям, равной

г/см3, или кг/м3.

Если Ые < 10. то Формулу (6) можно представить в следующем виде:

где С - константа, численно равная критерию мощности при Яе=1. Величина С может быть определена в зависимости от параметров перемешивающего устройства. Для изготовленной модели С=65.

Расчет сгустителя для другого вида осадка производится по таким же зависимостям, однако требует выполнения предварительных исследований в каждом конкретном случае.

Полная мощность с учетом потерь на трение в подшипниках

где КПД передачи от турбинки к мешалке, принимается в зависимости от типа передачи

Рис. 7. Аксонометрическая схема подключения пилотной установки к горизонтальному отстойнику № 6 ВОС Центрального водопровода г.Ростова-на-Дону:

1-горизонтальный отстойник; 2- подача донской воды обработанной реагентом в КХО; 3- сброс промывных вод и образуемого осадка с отстойников в промышленную канализацию; 4- врезка подачи воды на гидропривод установки; 5-кран для регулирования числа оборотов лопаток установки; 6- уплотнитель осадка; 7- подача осадка; 8- сброс уплотненного осадка; 9- грязевой насос для отбора исследуемого осадка; 10- накопительная емкость; 11- поплавковое устройство для равномерного отбора осадка; 12- трехходовой, кран; 13- электромагнитная установка; 14- сброс обработанного осадка; 15- осадок для определения измененных свойств..

Основной параметр работы установки — оптимальное число оборотов вращения лопастей.

Для проведения опытов с помощью грязевого насоса отбирали осадок из отстойника в напорный бак 10 (рис.7), установленный на поверхности горизонтального отстойника 1. Определяли физико-химические свойства (влажность, плотность, концентрация и т.д.) осадка. № напорного бака через шланг осадок подавали в рабочую камеру сгустителя 6 и на магнитную установку. Расход осадка регулировали вентилем 7, установленном на подающем

патрубке. При этом кран 8 на нижнем (отводящем) патрубке закрывали. Одновременно осадок заливали в контрольный цилиндр. Открывали кран 5 (регулятор), установленный на напорном патрубке для воды. Учитывая, что степень его открытия изменяет скорость вращения турбинки и соответственно вала, к которому прикреплены лопасти, определяли расход воды, проходящей через турбинку. Для этого каждые 15 минут замеряли объем воды, выходящей из емкости, в которой расположена турбинка.

После 30-100 минут работы установки, через верхний патрубок отбирали выделившуюся при уплотнении воду. Определяли ее объем и фиксировали верхнюю границу уплотненного осадка. Одновременно фиксировали границу понижения верхнего слоя осадка в контрольном цилиндре, где уплотнение гравитационное. Далее опыт повторяли при других значениях числа оборотов. Первоначально устанавливали оптимальное число оборотов мешалки, обеспечивающее максимальную концентрацию уплотненного осадка за два часа. Данный период выбран, исходя из тех соображений, что при большем увеличении времени процесса, как было установлено экспериментально (рис.8), эффективность уплотнения невысока.

После окончания опыта при помощи сбросного крана 8, осадок сливался в емкость для определения в нем физико-химических свойств.

Результаты опытов высажены кривыми (рис.8).

10 20 ^ 40 50 60 70 80 90 1С0 ПО 1.1

Рис. 8. Эффективность уплотнения осадка от времени:

1- гравитационное уплотнение в контрольном цилиндре; 2- уплотнение в пилотной установке с интенсификацией медленным перемешиванием

На основании исследований разработана и предлагается к внедрению технологическая схема предварительного сгущения и обезвоживания осадка водопроводных очистных сооружений с содержанием в нем ВПК-402 (рис.9).

Рис. 9. Технологическая схема обезвоживания осадка:

1— приёмный резервуар; 2- подача осадка из отстойников; 3- подача осадка в уплотнитель; 4— магнитная установка в исследуемой схеме: 5- мешалка - уплотнитель; 6-верхняя камера уплотнителя; 7- нижняя камера уплотнителя - турбина; 8- отвод декантированной воды; 9- отвод уплотненного осадка; 10—подача и отвод воды, приводящей в движение турбину; 11- резервуар уплотненного осадка; 12- установка обезвоживания осадка; 13- отвод обезвоженного осадка

Предлагаемая технологическая схема испытана с использованием центри-пресса марки «HILLER DP 31422» фирмы HILLER (Германия) производительностью до 8 м3/ч. Опытно-промышленные испытания показали более высокую эффективность обезвоживания при предварительном сгущении осадка до влажности 87-92 %. После прохождения установки влажность обезвоженного осадка находилась в пределах 46-53 %. Результаты испытаний приняты к внедрению схемы обезвоживания осадка для Ростовского водопровода. Проект реконструкции разрабатывает институт СК «Гипрокоммунводоканал».

Применение схемы с таким сгустителем позволяет снизить эксплуатационные затраты за счет уменьшения потребления электроэнергии.

В пятой главе проведена технологическая и эколого-экономическая оценка производства опытов уплотнения осадка на примере водопроводных очистных сооружений Александровского водопровода г. Ростова-на-Дону.

мы обработки донской воды, представленной двумя блоками- 320 000 м3/сут. а фактическая - 450 000 м3/сут.

4

Проектная производительность существующей технологической схе-

2,4 % воды с осадком из отстойных сооружений сбрасывается по ручью Кизитериновка в р.Дон. Платежи за загрязнение окружающей среды, а также размещение отходов, за данный сбрасываемый объем осуществляются, согласно действующему законодательству РФ. Предлагаемая технологическая схема предполагает строительство и пуск системы обезвоживания, обработки и утилизации осадка с повторным использованием воды, выделенной при уплотнении осадка.

В результате проведения технологической и эколого-экономической оценки установлено, что экономический эффект от внедрения уплотнения, обезвоживания и утилизации осадка составляет 1 968,26 тыс. рублей в год (цены 2003 г.).

Экологический эффект от внедрения оборота 2,072 % выделяемой из осадка воды состоит в предотвращении сброса загрязняющих веществ (взвешенные вещества и остаточный ВПК-402) в водоем. Расчет предотвращенного экологического ущерба выполнен по стандартной методике и в 2003 г. составил 11 383,1 тыс. руб.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Анализ данных, опубликованных в отечественной и зарубежной литературе, показал, что решение проблемы обработки водопроводных осадков ведется по разным направлениям. В основном все предложенные приемы связаны с обезвоживанием их в естественных (при осветлении мутных и высокомутных вод) или искусственных (с применением реактивов) условиях.

При обследовании водопроводных станций Южного региона России установлено, что на большинстве водопроводов, в том числе и Ростовских, осадок, полученный при осветлении природной воды, сбрасывается без какой-либо обработки в открытые водоемы, пополняя их дополнительными загрязнениями.

2. Изучение физико-химических и реологических свойств осадка очистных сооружений Центрального и Александровского водопровода г.Ростова-на-Дону показало их отличие от гидроксидных осадков, особенно по прочностным характеристикам: сопротивлению сдвигу, вязкости и остаточному содержанию ВПК-402 (до 2,5 мг/дм3).

Микробиологические и паразитологические показатели характеризуются наличием в них ОМЧ от 3000 до 32000, органических соединений - до 26000 мг/дм3 (или до 26 %), споровых - до 2400 в 20 мл., цисты лямблей - до 3.

3. Лабораторные и полупроизводственные опыты по определению влияния магнитного и электромагнитного полей на изменение физико-химических, реологических и бактериологических свойств осадка дали нестабильные результаты. Положительные результаты были получены в основном при напряженности магнитного поля 64039 (А/м), что, видимо, и требует дальнейшего изучения при более высоких напряженностях.

4. Лабораторными и полупроизводственными экспериментами обоснована целесообразность медленного перемешивания для сгущения осадка, при котором разделение суспензий (шлама) на воду и осадок происходит значительно интенсивнее по сравнению с другими безреагентными способами.

5. Разработана энергосберегающая конструкция для сгущения осадка с механическим перемешиванием и гидравлическим приводом на базе патента на изобретение (№2149052).

Приведена методика расчета сгустителя и зависимость изменения затраченной энергии от параметров осадка.

6. По результатам теоретических и экспериментальных исследований получены зависимости; позволяющие характеризовать характер уплотнения осадка от времени его накопления в сооружениях и времени уплотнения в сгустителе, а также обезвоживания на центрифуге фирмы ШЬЬЕК.

7. Разработана технологическая схема уплотнения и обезвоживания осадка после промывки горизонтальных отстойников, обеспечивающая снижение его влажности до 45-60 %, позволяющая транспортировать осадок механическими способами.

8. На основе эколого-экономической оценки процесса предварительного уплотнения водопроводного осадка установлена величина экономического эффекта и предотвращенного экологического ущерба водоему, за счет снижения объема сброса, который составит 11 383,1 тыс. рублей в год.

9. На основании результатов исследований МУП ПО "Водоканал" и СК " Гипрокоммунводоканал" г. Ростова-на-Дону выданы и приняты к производству рекомендации по сгущению осадка, содержащего ВПК-402 для внедрения в проекте реконструкции и расширения очистных сооружений водопровода г. Ростова-на-Дону.

По теме диссертации опубликовано 23 печатные работы, основные из них:

1. Скрябин А.Ю., и др. Бактериология осадка, полученного при осветлении водь Междунар. научн.-практ.конф. «Строител

2. Самоследов О.А., Скрябин АЛО. Влияю ния воды, на структурно-реологические с сточных вод: Межвуз. сб. науч. тр.-Ростов

3. Скрябин А.Ю., Самоследов ОА. Влия нение физико-химических и реологических свойств осадков водопроводных очистных сооружений г. Ростова-на-Дону // Известия Ростовского государственного строительного университета. - 1998. - № 2 (автор 80 %).

4. Скрябин А.Ю.. Бутко Д.А.. Экологический фактор воздействия промывных вод фильтровальных станций//Материалы 5-й Междунар. науч.-практ. конф. "Экономика и политика в области природопользования". -Ростов н/Д: РГЭА, 1999. С. 70-71 (автор 50%).

5. Скрябин А.Ю., Лысов В.А.. Обезвоживание водопроводного осадка безреа-гентными способами.// Материалы юбилейной междунар. науч.-практ. конф. « Строительство-99».-Ростовн/Д: РГСУ, 1999.-С. 82 (автор 50 %).

6. Скрябин А.Ю., Бутко Д.А.. Исследование по возможному сокращению объема водопроводного осадка, сбрасываемого в открытые водоемы.// Экологические проблемы регионов и федеральных округов: Материалы 6-й междунар. науч.-практ. студ. конф. Ростов-н/Д: РГЭУ, 2000. - С.45 (автор 50 %)

7. Скрябин А.Ю. и др. Проблемы обработки и утилизации водопроводных осадков // Известия Ростовского государственного строительного университета- 2003-№7.- С. 145 (автор 35 %).

8. Патент РФ № 2149052 МКИ С1 7 В01 F 7/18. Механический смеситель./ Бутко Д.А., Скрябин А.Ю., Лысов В.А., Бутко А.В., Нечаева Л.И., Ананко П.Д.. //Открытия и изобретения.-2000 г.- №14.

ЛР 020818 от 13.01.99г. Подписано в печать 15.01.04. Формат 60x84/16. Бумага писчая. Ризограф. Уч.-изд. л. 1,0. Тираж 100 экз. Заказ 14.

Редакционно-издательский центр

Ростовского государственного строительного университета 344022, г. Ростов-на-Дону, Социалистическая, 162

РНБ Русский фонд

2004-4 20348

Введение.

1. Состояние вопроса и задачи исследований.

1.1. Анализ существующих современных методов обезвоживания водопроводных осадков.

1.2. Обзор отечественной и зарубежной литературы по магнитной обработке.

1.3. Существующие способы обезвоживания осадков.

ВЫВОДЫ.

1.4. Направление и задачи исследований.

2. Экспериментально теоретическое обоснование метода уплотнения осадка в уплотнителях.

ВЫВОДЫ.

3. Исследование физико-химических, биологических свойств осадка и динамика его накопления.

3.1. Структурообразующие компоненты водопроводных осадков.

3.2. Изучение режима работы объектов исследования.

3.2.1. Характеристика качества воды р. Дон в районе водозаборов г.Ростова-на-Дону.

3.2.2. Состав сооружений объектов исследования.

3.2.3. Сравнительная оценка динамики накопления и свойств осадка в отстойниках при обработке воды коагулянтом и флокулянтом. г 3.3. Изучение физико-химических и реологических свойств осадка объектов исследования.

3.3.1. Общая методика.

3.3.2. Определение физико-химических показателей водопроводного осадка.

3.3.3. Определение водоотводящей способности водопроводного осадка.

3.3.4. Определение реологических свойств осадка.

3.3.5. Результаты лабораторных исследований.

3.4. Определение микробиологических показателей водопроводного осадка.

ЗАЛ. Определение общих и термотолерантных колиформных бактерий методом мембранной фильтрации.

3.4.2. Определение спор сульфитредуцирующих клостридий методом мембранной фильтрации.

3.4.3. Методика определения количества гидробионтов по пятибальной системе.

3.4.4. Результаты лабораторных исследований.

3.5. Определение органических веществ.

3.5.1. Определение остаточных содержаний реагентов.

3.5.2. Определение зоны влияния остаточного ВПК-402 в водоеме.

ВЫВОДЫ.

4. Разработка конструктивных решений для ускорения уплотнения осадка из горизонтальных водопроводных отстойников.

4.1. Выбор способа обезвоживания осадка в лабораторных условиях.

4.1.1. Гравитационное уплотнение осадка в лабораторных условиях.

4.1.2. Разработка лабораторной установки для медленного перемешивания осадка.

4.1.3. Разработка установки для магнитной обработки осадка. 4.1.3.1. Методика проведения опытов с магнитной обработкой осадка.

4.1.3.2. Результаты опытов с магнитной обработкой осадка.

4.2. Разработка конструкции и расчет пилотной установки сгустителя.

4.2.1. Методика расчета предлагаемой конструкции сгустителя.

4.2.2. Выбор перемешивающего устройства.

4.2.3. Методика проведения исследования на пилотной установке с реальным осадком.

Г* 4.2.4. Результаты производственных исследований.

ВЫВОДЫ.

5. Технологическая и эколого-экономическая оценка уплотнения и обезвоживания водопроводного осадка.

ВЫВОДЫ.

Современные методы обработки природных вод с целью их использования в питьевых и промышленных целях характеризуются большими объёмами и разнообразием реагентов, количеством не утилизированных осадков и высокими удельными сбросами загрязнений в окружающую среду. Это создаёт серьёзную проблему эксплуатирующим организациям не только в связи с ужесточением требований природоохранных органов к сооружениям по очистке воды, но и с резко возрастающими размерами платы за сбросы.

Своевременная обработка больших количеств осадка, образованных при очистке природных вод, в условиях дефицита земельных участков для его естественного накопления или подсушки при соблюдении природоохранных норм является одной из наиболее актуальных проблем в водном комплексе. Успешное решение её требует изучения состава и свойств различных осадков, выявления возможности их регулирования с целью нахождения оптимальных параметров для различных технологических схем, что может быть достигнуто объединением усилий исследователей и эксплуатационников.

Правильный выбор метода обезвоживания должен основываться на свойствах конкретного осадка с учётом их сезонных изменений и технико-экономического обоснования.

В последние годы на водопроводных очистных сооружениях России, в т.ч. и в г.Ростове-на-Дону, широко применяется высокомолекулярный катионный флокулянт ВПК-402. Физические, химические, реологические и санитарные характеристики осадков, полученных при его применении, изучены недостаточно. Обезвоживание таких осадков ведётся по технологии, принятой для минеральных коагулянтов. При размещении осадков в окружающей среде (шламонакопители, площадки, водоёмы) не отработаны как технологические, так и санитарные аспекты.

Настоящая работа посвящена обоснованию и разработке технологии и конструкций для уплотнения и обезвоживания этого осадка на базе физико-химических, реологических и биологических его свойств, полученных при осветлении донской воды с применением флокулянта ВПК-402.

Работа выполнялась в рамках Госбюджетной темы «Совершенствование процессов очистки природных и сточных вод Южного региона с учётом экологических требований» (№ Государственной регистрации 01.9.40001739), в рамках Государственной программы «Архитектура и строительство» и «Программы развития водопроводно-канализационного хозяйства города Ростова-на-Дону на 2001-2005год».

Целью диссертационной работы является разработка высокоэффективной ресурсосберегающей технологии уплотнения и обезвоживания осадка, образующегося при осветлении природных вод с применением ВПК-402. Поставленные цели достигались решением следующих задач: описать процесс уплотнения осадка, образовавшегося при осветлении природных вод с применением флокулянта ВПК-402 в сгустителях, на базе изучения его физико-химических, реологических и биологических показателей; установить основные технологические параметры процесса и предложить методику их регулирования при уплотнении осадка; разработать экономически выгодную конструктивную схему уплотнения осадка и методику её расчета; экспериментально-теоретически определить возможность интенсификации процесса уплотнения осадка с помощью магнитного поля и медленного перемешивания; установить санитарно-гигиенические показатели этого осадка; экологически и экономически оценить предлагаемый метод уплотнения осадка. Научная новизна диссертационной работы заключается в следующем: - теоретически и экспериментально определено влияние на процесс уплотнения водопроводного осадка электромагнитного поля и медленного перемешивания;

- разработана математическая интерпретация процесса уплотнения осадка в сгустителях;

- получены зависимости, отражающие характер разделения суспензии (сбросных вод) на декантированную воду и осадок;

- разработана методика расчета сгустителя осадка, обеспечивающего высокую степень его уплотнения, при которой возможно его дальнейшее обезвоживание;

- получены данные о микробиологическом загрязнении осадка в зависимости от времени его накопления в отстойных сооружениях.

Практическая значимость работы:

- предложены технология и сооружения для уплотнения осадка, полученного при осветлении природных вод с применением ВПК-402;

- разработана конструкция сгустителя с механическим перемешиванием осадка и с гидравлическим приводом;

- установлены основные технологические параметры, являющиеся исходными при определении размеров сгустителя осадка;

- определены физико-химические, реологические и бактериологические свойства осадка, образующегося в водопроводных отстойных сооружениях;

- получен патент РФ на конструкцию механического смесителя с гидравлическим приводом, положенного в основу конструкции сгустителя осадка №2149052.

На защиту выносятся:

- аналитический обзор методов уплотнения и обезвоживания осадков, полученных при осветлении природных вод.

- результаты лабораторных и опытно-промышленных исследований по определению физико-химических и реологических свойств осадка и влияния на них магнитного поля и медленного перемешивания;

- результаты экспериментальных исследований микробиологического состава осадков при различном времени и режимах их хранения;

- теоретические и экспериментальные исследования параметров разделения суспензии на фазы в зависимости от их влажности и времени сгущения;

- методики расчета сгустителя и выбора механизма для сгущения осадка, с учетом способа удаления осадка из отстойных сооружений;

- технико-экономическая и экологическая оценка эффективности использования разработанных технологических и конструктивных решений.

Структура диссертации: всего страниц- 116, в т.ч. рисунков- 47; таблиц

22; приложений- 4; литература- 171

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Анализ данных опубликованных в отечественной и зарубежной литературе показал, что решение проблемы обработки водопроводных осадков ведется по разным направлениям. В основном все предложенные приемы связаны с обезвоживанием их в естественных (при осветлении мутных и высокомутных вод) или искусственных ( с применением реактивов) условиях.

При обследовании водопроводных станций Южного региона России установлено, что на большинстве водопроводов, в том числе и Ростовских, осадок полученный при осветлении природной воды сбрасывается без какой либо обработки в открытые водоемы, пополняя их дополнительными загрязнениями;

2. Изучение физико-химических и реологических свойств осадка очистных сооружений Центрального и Александровского водопровода г.Ростова-на-Дону показало их отличие от гидроксидных осадков, особенно по прочностным характеристикам: сопротивления сдвигу, вязкость и остаточному содержанию ВПК-402 (до 2,5 мг/дм ).

Микробиологические и паразитологические показатели характеризуются наличием в них ОМЧ от 3000 до 32000, органических соединений до 26000 мг/дм (или до 26%), споровые до 2400 в 20 мл., цисты лямблей до 3;

3. Лабораторные и полупроизводственные опыты по определению влияния магнитного и электромагнитного полей на изменение физико-химических, реологических и бактериологических свойств осадка дали нестабильные результаты. Положительные результаты были в основном при напряженности магнитного поля 64039 (А/м) и видимо требует дальнейшего изучения при более высоких напряженностях;

4. Лабораторными и полу производственными экспериментами обоснована целесообразность медленного перемешивания для сгущения осадка при котором разделение суспензий (шлама) на воду и осадок происходит значительно интенсивнее по сравнению с другими безреагентными способами.

При этом наиболее целесообразно для перемешивания применение лопаток якорного типа;

5. Разработана энергосберегающая конструкция для сгущения осадка с механическим перемешиванием и гидравлическим приводом на базе патента на изобретение (№2149052).

Приведена методика расчета сгустителя и зависимость изменения затраченной энергии от параметров осадка;

6. По результатам теоретических и экспериментальных исследований получены зависимости, позволяющие характеризовать характер уплотнения осадка от времени его накопления в сооружениях и времени уплотнения в сгустителе;

7. Разработана технология уплотнения и обезвоживания осадка (сбросных вод) после промывки горизонтальных отстойников. Приняты к внедрению конструктивные решения его уплотнения в сгустителе и

Щ . обезвоживания на центрипрессе фирмы HILLER;

8. На основе эколого-экономической оценки процесса предварительного уплотнения водопроводного осадка, установлена величина экономического эффекта и предотвращенного экологического ущерба водоему за счет снижения объема сброса, который составит 11 383 тыс.руб/год;

9. На основании результатов исследований выданы МУП ПО "Водоканал" и "СК Гипрокоммунводоканал" г. Ростова-на-Дону рекомендации по сгущению и обезвоживанию осадка содержащего ВПК-402. Рекомендации 9 приняты для внедрения в проекте реконструкции и расширения очистных сооружений водопровода г. Ростова-на-Дону. Ф

1. Лысов В. А., Кургаев Е. Ф., Михайлов В. А., Нечаева Л. И., Бутко А. В. Расчет шламонакопителей промывных вод водопроводных очистных станций.

2. Новые технологии и оборудование в водоснабжении и водоотведении. Сборник материалов/Госстрой России; НИИ коммунального водоснабжения и очистки воды.-М.:ГУП «ВИМИ», 1999.Вып.1.С.1-236.

3. Лукерченко В. Н., Никифорова Л. О., Хитров В. Н. Обеззараживание воды в магнитном поле. ЗАО «Конверсия», Москва, Россия. Международная выставка «Экватек»-2000.

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

5. Водоочистка с использованием магнитных полей. В.М.Радовенчик, А.П.Шутько. Химия и технология воды. Межгосударственный научно-технический журнал. Том 17, №3, май-июнь 1995. Киев. Наукова Думка.

6. Фрог Б. Н., Левченко А. П. Водоподготовка: Учеб. Пособие для вузов. М.: Изд-во МГУ, 1996. -с.680.

7. Николадзе Г. И., Сомов М. А. Водоснабжение: Учеб. для вузов. -М.: Стройиздат. 1995.-c.668.

8. Сандуляк А. В., Федоткин И. М. Магнитное обезжелезивание конденсата. -М.: Энергоатомиздат, 1983. -с.88.(Б-ка теплотехника).

9. Буткевич Г. В. и др. Задачник по электрическим аппаратам: Учеб. пособие для вузов по спец. «Электрические аппараты» / Буткевич Г. В., Дегтярь В. Г., Сливинская А. Г. -2-е изд., перераб. и доп. -М.: Высшая школа, 1987.-c.232.

10. Хабаров О. Безреагентная интенсификация очистки сточных вод (с попутной утилизацией ценных отходов). -М.: Металлургия, 1982. -C.152.

11. Жинкин Г. Н., Калганов В. Ф. Электрохимическая обработка глинистых грунтов в основаниях сооружений. -М.: Стройиздат, 1980. -с. 164. -(Наука- строит, пр-ву).

12. Елшин И. М. Строителю об охране окружающей природной среды. -М.: Стройиздат, 1986. -с . 136, ил. -(Охрана окружающей природной среды).

13. Карюхина Т. А., Чурбанова И. Н. Контроль качества воды. Учеб. для техникумов.-М.: Стройиздат, 1977.-с. 135.

14. Карелин Я. А., Жуков Д. Д., Журов В. Н. Очистные канализационные установки в странах Западной Европы. -М.: Стройиздат, 1977. -с. 148.

15. Грановский М. Г., Лавров И. С, Смирнов О. В. Электрообработка жидкостей. Под ред. докт. техн. наук Лаврова И. -Л: Химия, 1976. -C.216.

16. Хигерович М. И., Меркин А. П. Физико-химические и физические методы исследования строительных материалов. -М.: Высшая школа, 1968.-c.191.

17. Тебенихин Е. В., Горяинов Л. А. Обработка воды для теплоэнергетических установок железнодорожного транспорта. -М,: Транспорт, 1986.-с. 159.

18. Карюхина Т. А., Чурбанова И. Н. Химия воды и микробиология . Учеб. для техникумов. -2-е изд., перераб. и доп. -М.: Стройиздат, 1983. -С.168.

19. Душкин Интенсификация реагентных методов очистки воды. Автореф. дисс....канд. техн. наук. -М.: ВЬШИ ВОДГЕО, 1989. -с.39.

20. Абульфатов А. К. оглы. Обработка осадков станций мутных природных вод. Автореф. дисс. канд. техн. наук. -М.: ВНИИ ВОДГЕО, 1986. -с.25.

21. Нечаева Л. И. Обезвоживание минеральных осадков природных вод в шламонакопителях . Автореф. дисс. канд. техн. наук. -Ростов-на-Дону. РИСИ, 1990.-c.28.

22. Щуцкая Е. Е. Влияние физико-химических свойств осадка на эффективность осаждения взвеси при его рециркуляции. Автореф. дисс. канд. техн. наук. -Ростов-на-Дону. РГСУ, 1999. -с.24.

23. Моктар Адам Али. Исследование оптимальных условий и эффективности применения катионного флокулянта ВПК-402 при очистке воды р.Дон. Автореф. дисс. канд. техн. наук . Москва, 1998.-С.23.

24. Мяссеп К. К. Интенсификация процесса обесцвечивания природных вод электромагнитным воздействием. Автореф. дисс. канд. техн. наук. -Санкт-Петербург: С-ПИСИ, 1993. -с.21.

25. Григорьев Э. Обезвоживание донных отложений городских водоемов на площадках с дренажами из жестких пористых материалов. Автореф. дисс. канд. техн. наук. -Ленинград: ЛИСИ, 1990. -с.26.

26. Интенсификация действующих систем водоснабжения на основе внедрения новой техники и технологии. Материалы семинара. Общество «Знание» РСФСР. Московский Дом научно-технической пропаганды имени Ф. Э. Дзержинского. -Москва, 1986.

27. ЭКВАТЭК-2002: Материалы конгресса.//под общ.ред. проф. Л.И.Эльпинера -М.,2002.-948с.

28. Водоснабжение и канализация. Выпуск 3. Научно-технический информационный сборник. Серия IV. -М.: Издательство литературы по строительству, 1964.-с. 162.

29. Кривцов В. В. Оптимизация технологии противонакипной магнитной водоподготовки. Автореф. дисс... канд. техн. наук. -Киев: КИСИ, 1986. -С.22.

30. Агаларов А. М. оглы. Исследование применения магнитной обработки воды для предотвращения образования накипи в оборотных системах водоснабжения при использовании воды Каспийского моря. . Автореф. дисс... канд. техн. наук.-М.: ВНИИВОДГЕО, 1976. -с.25.

31. Описание и инструкция к ротационному вискозиметру РВ-4. Системы проф. М. П. Воларовича. Московский институт электронного машиностроения, 1975.-с.14.

32. Труды ЦНИИ МПС. Выпуск 468. Методы очистки и контроль качества воды на железнодорожном транспорте. Под общей редакцией д-ра техн. наук Е. Ф. Кургаева. -М.: Издательство «Транспорт», 1972. -с.87.

33. Сборник нормативных материалов по охране окружающей среды. Часть

34. Санитарные требования, которые необходимо учитывать при проектировании для защиты населения от воздействия электромагнитных полей. Минск, 1990.

35. Ушаков В, Г. Основы инженерной реологии лечебных грязей. Практические рекомендации. Пятигорск, 1989. -с . 196.

36. Новые исследования по сетям и сооружениям систем водоснабжения. Межвуз. тематич. сб. тр. Л.: ЛИСИ, 1985. -с.158.

37. Лунина Л. Г., Шафирович Я. В. Правила техники безопасности при эксплуатации электроустановок / Упр. по технике безопасности и пром. санитарии Минэнерго СССР. 2-е изд., перераб. и доп. -М.: Энергоатомиздат, 1987.-с. 144.

38. Любарский В. М. Осадки природных вод и методы их обработки. -М.: Стройиздат, 1980. -с. 128. (Охрана окружающей среды).

39. Калицун В, И., Ласков Ю. М. Лабораторный практикум по водоотведению и очистке сточных вод: Учеб. пособие для вузов. -2-е изд., перераб. и доп. -М.: Стройиздат, 1995. -с.266.

40. Туровский И. Обработка осадков сточных вод. -2-е изд., перераб. и доп. -М.: Стройиздат, 1982. -с.223,(Охрана окружающей среды).

41. Двинских Е. В., Гервиц Э. И., Драчикова Е. Подготовка осадков сточных вод к механическому обезвоживанию. Обзор. -М.: ВНРШИС, 1981.-c.60.

42. Лысов В. А., Поповян Ф. Л., и др. Разработка вариантов обработки сбросных вод с целью их повторного использования. Отчет о научно-исследовательской работе. Ростов-на-Дону, 1984.

43. Обработка осадков водопроводных сооружений (методы обезвоживания, регенерации и утилизации шламов). Патентно-информационный обзор. Казводоканалпроект, Бакинское отделение. Г.г. Алма-Ата, Баку. -1976. -с.83.

44. Миненко В. И. Магнитная обработка вододисперсных систем. Киев. Изд-во «Техшка». 1970.

45. Рекомендации по монтажу и наладке аппаратов для магнитной обработки котловой воды. Республиканский проектно-технологический трест оргтехмонтажстрой. Ростовский филиал. 1071/58-КЭ-000.00-Р2. 1985.

46. Lime Stabilization. Southwest . Texas Water Works Journal. 14/August, 1980.

48. Effluent water treatment journal, 4 1 , 1972, England. (Перевод №725 с анг. уплотнение ила под действием силы тяжести.).

49. By L. Е. Liem, D. W. Smith and S. J. Stanley. Optimization Study of Flocculation Mixing by Means of Grids. Journal of environmental engineering/February 2000.

50. Peter Kos. Gravity Thickening of Water-Treatment-Plant Sludges. Journal awwa. May 1977.

51. Дж. X. 0,Брайен и Дж. Т. Новак. Влияние РН и перемешивания на приведение химического осадка к требуемому составу при помощи полимеров.

52. Heitmann H.G. Studies of the application of electromagnetic filters in power plants. Proceedings of the Conference on Industrrial Applications of Magnetic Separation. Rindge, N.H.,USA, 1979, S.l 15.

53. Allen D.M., Sargent R.L., Oberteuffer J.A. Treatment of combined sewer overflows by high gradient magnetic separation. Enviromental Protection Agency EPA-600.2-77-015,1977.

54. Научные исследования в области физико-химической очистки промышленных сточных вод. Труды института «ВОДГЕО». Выпуск 71. -М.: Изд-во ВНИИ «ВОДГЕО». 1978. -с.80.

55. New developments in processing of sludges and slurries.sole Distributor in the USA and Canada. Elsevier science publishing со., inc. 52 Vanderbilt Avenue, New York, NY 10017, USA. With 22 tables and 29 illustrations, 1986.

56. Класен В.И. Омагничивание водных систем. -М.: Химия, 1978 г

57. YUKAWA, Н. et со11.( 1979)."Studies of electrically enhanced sedimentation, filtration and dewatering processes". Prog. Filt. Sep. pp.83-112.

58. COOLING, L.F. (1952). "Dewatering of sewage sludge by electro-osmosis". The water and Sanitary Engineer. November.

59. SHIRATO, M. et coll. (1979). "Electroforced sedimentation of thick clay uspesions in consolidation region". AICHR Joum. Vol.25,' 5, pp.855-863, September.

60. Баринов М.Ю. «Очистка воды от взвешенных веществ в тонкослойных отстойниках с камерой хлопьеобразования воздушного перемешивания»: Дис. канд. техн. наук. -Л., 1989. 194-216.

61. Кургаев Е.Ф. Пристеночный эффект в моделях осветлителей и фильтров//Водоснабжение и санитарная техника.-1971.-№3.с. 10-13

62. Лысов В.А. и др. Исследования влияния магнитного поля и микрофильтрации на процесс обезвоживания осадков в лабораторных и полупроизводственных условиях. -Ростов-на-Дону.: РГАС - 1986 г.

63. Лысов В.А. и др. Исследования влияния магнитного поля и микрофильтрации на процесс обезвоживания осадков в лабораторных и полупроизводственных условиях. -Ростов-на-Дону.: РГАС - 1987г.

64. Капицу и В.И., Ласков Ю.М. Лабораторный практикум по канализации. - 1978.

65. Отведение и очистка сточных вод Санкт-Петербурга/Коллектив авторов. -Петербург: Издательство «Новый журнал», 2002.

66. Указания по методам расчёта смешения и разбавления сточных вод в реках, озёрах и водохранилищах \\ Указания ВНИИ ВОДГЕО, М., 1971.-с.62-150

67. Лысов В.А. и др. Разработка вариантов обработки сбросных вод с целью их повторного использования. - Ростов-на-Дону, 1983 г.

68. Лысов В.А., Михайлов В.А., Кургаев Е.Ф., Нечаева Л.И. Определение расчетных величин влажности осадка водопроводных очистных сооружений при его обезвоживанииЛ\ Журнал «Водоснабжение и санитарная техника, 1979 - №10. 69. Инструкция по монтажу и эксплуатации противонакипного устройства типа ПМУ и шламоотделителя типа Ш-2 к паровому котлу «Универсал».

70. Кулжинский В.И., Кихель Ш.Ц., Лысов В.А., Михайлов В.Л. Технико- экономическое обоснование и расчеты водопроводных сооружений. -Ростов-на-Дону.: РГАС, 1982 г.

71. Бессонов Л.А. Теоретические основы электротехники. - М.: Высшая школа, 1978, 528 стр.

72. Келин М.А., Кудрявцев В.К. Методы и устройства для контроля магнитных свойств постоянных магнитов.- М.: Энергоатомиздат, 1984 Г. - 80с., ил.

73. Константинов О.Я. Расчет и конструирование магнитных и электромагнитных приспособлений. - Л.: Машиностроение, 1967.

74. Постоянные магниты. Справочник под ред. Проф.Пятина Ю.М. - М.: Энергия, 1980.

75. Шевелев Ф.А. Таблицы для гидравлического расчета стальных, чугунных, асбестоцементных, пластмассовых и стеклянных водопроводных труб. - М.: Стройиздат,1973.

76. Справочник строителя . Инженерные решения по охране труда в строительстве. Под общей редакцией Орлова Г.Г. - м.: Стройиздат, 1985.-278 с.

77. Л.Ахназарова, В.В. Кафаров . Оптимизация эксперимента в химии и химической технологии: Учеб. Пособие для химико-технологических вузов. - М.: Высшая школа, 1978. - 319 с.

78. Исследования обработки воды постоянным магнитным полем. Research reports magnetik water treatment devices \ Carda D.D. - Wat. Cond., 1981, vol.23,'6, p.31

79. Применение установок для намагничивания воды Polarized.- Heating and ventilating Products, 1983, vol. 4, '3 ,p.l8.

80. Лапшев H.H. Расчёты выпусков сточных вод. М., Стройиздат, 1977. 87с.

81. Методические указания «Проектирование силовых трансформаторов», Ростов-на-Дону, институт автоматизации и технологии машиностроения, 1993, 22с.

82. Клячко В. А., Апельцин И. Э. Очистка природных вод. Стройиздат. М.: 1971.-с. 108-109.

83. Лысов В.А. Исследование свойств осадка водопроводных отстойников, осветляющих воды р. Кубани. Краткое содержание докладов XXVI научно-технической конференции РИСИ, 1969.

84. Мацкрле С, Мацкрле В., Мичан В., Тесаржик Н. Исследование осветлителей со взвешенным слоем осадка в лаборатории водного ¥ хозяйства Чехословацкой Академии наук. Водоснабжение и санитарная техника №8,1956. -с. 33.

85. Водоснабжение и канализация (Сборник статей). Ростов-на-Дону, 1973. - с. 4-10.

86. Тегенгольц СМ., Абульфатов А.К. Свойства осадков станции очистки природных высокомутных вод. Тр. ВНИИ ВОДГЕО -М., 1978. -В. 75. -с. 43.

87. Ибад-Заде Ю.А., Нуриев Ч.Г. Расчет отстойников. М., Стройиздат, 1972. -с. 167.

88. Тринолометрические методы определения СаО, MgO, А^Оз. НИИ Цемент.-М., 1962. -№16.-с.26.

89. Овчинников П.Ф. О выборе оптимальных параметров вибрационной обработки сред. Строительство и архитектура, 1969. -в. 2. -с. 11-15.

90. Бутко Д.А. «Ресурсосберегающая технология повторного использования промывных вод скорых фильтров водопроводных станций»: Дис. канд. техн. наук. -Ростов-на-дону, 2002г. 43

91. Вейцер Ю.И., Минц Д.М. Высокомолекулярные флокулянты в процессах очистки воды. Стройиздат, М., 1975. -с. 195.

92. Лыков А.В. Теория сушки. Энергия. М., 1968. -с. 54-55

93. Ребиндер Н.А. Физико-химическая механика дисперсных структур. Наука, 1966.-с. 38.

94. Евилевич А.З. Расчет и проектирование илопроводов. М., Изд-во Мин-ва Коммун, хоз-ва РСФСР, 1962. -с. 23.

95. Рагинская Ф. Ю., Рагинская М. Ф. Техника лабораторных работ. -Л., "Химия", 1982. -с. 248.

96. Лысов В.А. Исследование свойств осадка и напорной системы удаления осадка из горизонтальных отстойников при осветлении мутных вод: Автореф. дисс... канд. техн. наук. -М.: МИСИ им. В. В. Куйбышева, 1971.-с. 25.

97. Водоснабжение и канализация (Сборник статей). Ростов-на-Дону, 1973. - с. 4-10.

98. Кургаев Е.Ф. Осветлители воды. Строиздат, М., 1977. -с. 25.

99. Инструкция по определению физико-химических и технологических показателей качества воды и реагентов, применяемых на водопроводах. М.:Стройиздат, 1973. - 256 с.

100. Фролов Ю. Г. Курс коллоидной химии. Поверхностные явления и дисперсные системы. -М. "Химия", 1982. -с. 367.

101. Кургаев Е. Ф. Основы теории расчета осветлителей. -М., Госстройиздат, 1962.-с. 23.

102. Кульский Л. А. Теоретические основы и технология кондиционирования воды. Киев, Наукова Думка, 1971. -с. 267

103. Воларович М П. и др. Исследование пластико-вязких свойств торфяной массы. Известия АН СССР, №10, 1935. -с. 20-22.

104. Злочевская Р. И., Королев В. А. Температурный фактор при формировании физико-механических и физико-химических свойств водонасыщенных глин различной плотности. Связанная вода в дисперсных системах. Сб. тр. МГУ, 1977. -вып. 4. -с. 45.

105. Лавров И. Практикум по коллоидной ?<:имии. -М., «Высшая школа», 1982.-с. 367.

106. Фридлисберг Д. А. Курс коллоидной химии. -Л., "Химия", 1984. -с. 368.

107. Кройт Г. Р. Наука о коллоидах. Изд. ин. лит. М., 1955. -с. 256.

108. Лысов А. А., Нечаева Л. И. Влияние влажности осадка на его прочность. Наука ВУЗа - перестройка. Областная научно-техническая конференция. Ростов-н/Д, 1988. -с. 133-134.

109. Инструкция по определению физико-химических и технологических показателей качества воды и реагентов, применяемых на водопроводах П. У. «Росводоканалналадка», Стройиздат, М.. 1973. -с. 256.

110. Павлов А. В., Романенко Н. А., Хижняк Н. И. Биологические загрязнения окружающей среды и здоровья человека М., 1992. -с. 187-191,220-221.

111. Журавлев В. П., Серпокрылов Н. С, Пушенко Л. Охрана окружающей среды в строительстве. -М.: Изд-во АСВ, 1995. -328 с.

112. Романенко Е. Н., Чубанов Р. Е., Хроменкова Е. П. Методология санитарно-паразитологических исследований на очистных сооружениях. Б. 1989.-с. 29.

113. Хомицкая Е. Е., Самоследов О. А., Храменкова Е. П., Димидова Л. Л., Гримайло Л. В. Паразитологические свойства осадков водопроводных отстойников. Тезисы докладов международной научно-практической конференции. Ростов н/Д, 1997.-е. 34.

114. Садова Н. И., Благова О. Е., Горяинова Т. С, Рябченко В. А. Оценка санитарной надежности сооружений Московского водопровода. "Водоснабжение и санитарная техника" №2, 1997. -с. 6.

115. Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии. Издательство «Химия», М., 1971г. -с.784

116. Гандурина Л.В. Органические флокулянты и свойства их водных растворов. Вода и экология. Проблемы и решения. №4-2000г.-83с.

117. Лысов В.А., Скрябин А.Ю. и др. Совершенствование процессов очистки природных и сточных вод южного региона с учетом экологических требований (промежуточный). Отчет о научно-исследовательской работе. Ростов-на-Дону, 1996-1997.-е. 19.

118. Лысов В.А., Скрябин А.Ю. и др. Совершенствование процессов очистки природных и сточных вод южного региона с учетом экологических требований (промежуточный). Отчет о научно-исследовательской работе. Ростов-на-Дону, 1996.-c.39.

119. Самоследов О.А., Скрябин А.Ю. Влияние реагентов, применяемых для осветления воды, на структурно-реологические свойства осадка. Очистка природных и сточных вод: Межвузовский сборник научных трудов.-Ростов-на-Дону: РГАС, 1997.-е. 124.

120. Бутко Д.А., Скрябин А.Ю. Интенсификация разделения промывных вод скорых водопроводных фильтров на воду и осадок. Материалы IV международной научно-практической конференции. - Ростов-на-Дону: РГЭА, 1998г.-с. 23.

121. Скрябин А.Ю., Лысов В. А. Обезвоживание водопроводного осадка безреагентными способами. Тезисы докладов юбилейной международной научно-практической конференции « Строительство-99».-Ростов-на-Дону: РГСУ, 1999.-е. 82.

122. Бутко А.В., Самоследов О.А., Скрябин А.Ю. Влияние постоянного магнитного поля на процесс обезвоживания осадка. Тезисы докладов международной научно-практической конференции « Строительство-98».-Ростов-на-Дону: РГСУ, 1998 г.

123. Скрябин А.Ю., Лысов В. А. Экспериментально-теоретическое исследование свойств водопроводного осадка с применением магнитного поля. Тезисы докладов международной научно-практической конференции « Строительство-2000».-Ростов-на-Дону: РГСУ,2000.-с. 128.

124. Патент РФ № 2149052 МКИ С1 7 В01 F 7/18. Механический смеситель. Скрябин А.Ю., Лысов В.А., Бутко Д.А., Бутко А.В., Нечаева Л.И., Ананко П.Д. // Открытия и изобретения, 2000г., №14.

125. Подготовка осадков сточных вод к механическому обезвоживанию. Двинских Е.В., Гервиц Э.И., Драчиова Е.С. Обзор. М., ВНИИИС,1981

126. Маслов Н.Н. Основы механики грунтов и инженерной геологии. - М.: Высшая школа, 1968г.

127. Ф.Холланд, Ф.Чапман. Химические реакторы и смесители для жидкофазных процессов -М.-издательство «Химия» 1974 (перевод с английского к.т.н. Ю.И.Лазьяна, Г.Т. Татарцевой)

128. Л.А. Кульский, М.Н. Булава, И.Т. Гороновский, П.И. Смирнов Проектирование и расчёт очистных сооружений водопроводов. г.Киев:-издат. «Будивельник», 1972 с.-98

129. М.И. Алексеев, A.M. Курганов Организация отведения поверхностного (дождевого и талого) стоков с урбанизированных территорий : учебное пособие.-М.: изд-во АСВ; СПб.: СПбГАСУ.-2000.-352с.;ил.

130. Н.А.Цитович .Механика грунтов.-М.:Стройиздат,1963.-с.146-148

131. А.И. Богомолов и др. Гидралика.-М.: Стройиздат, 1965.-c.444

132. СВ. Яковлев, В.И. Калицун, А.Л. Иткин. Отстаивание сточных вод в покое. //Водоснабжение и санитарная техника. -1966. - №1. - с12.

133. Ю.Б. Осипов Вязкость глинистых суспензий в магнитном поле,- «Коллоидный журнал», 1966, т.28, вып.5, с.713-717

134. Федеральный закон. № 71-ФЗ «О плате за пользование водными объектами»,мин.юст.РФ от 06.05.1998г

135. А.Ю. Скрябин, Д.А. Бутко, В.А. Лысов, Л.И. Нечаева, П.Д. Ананко. Проблемы обработки и утилизации водопроводных осадков. // Научно-технический журнал «Известия Ростовского государственного строительного университета», 2003- №7, 145с (автор 35 %).