Тонкослойные отстойники для интенсификации очистки природных и сточных вод

• Автор: Иванов, Виктор Григорьевич
• Шифр специальности: 05.23.04
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 304 с. : ил.

Оглавление

Введение
1. Краткий обзор работ по тонкослойному отстаиванию и задачи дальнейших исследований
2. Теоретические основы тонкослойного отстаивания
2.1. Влияние формы, относительных размеров и направления течения

жидкости в тонкослойных элементах на их расчетную длину
2.2. Осаждение частиц в радиальных тонкослойных элементах и элемен-элементах с фильтрующими стенками
• 2.3. Учет неравномерности распределения потока между тонкослойными
элементам
2.3.1. Оптимальное размещение тонкослойных элементов в горизонтальном отстойник
2.3.2. Оптимальное размещение тонкослойных элементов в радиаль-
- ном отстойнике
2.3.3. Распределение потока между тонкослойными элементами при восходяще-нисходящем течении жидкости
3. Снос и сползание частиц в тонкослойных элементах
З.Г. Экспериментальные исследования сноса и сползания частиц
3.2. Вывод формулы для определения скорости сползания частиц
в неподвижной жидкости
3.3. Вывод формулы для определения скорости сноса частиц
3.4. Начало трогания и остановки частиц под действием потока в
тонкослойном элемент
3.5. Влияние скорости потока на сползание части
4. Экспериментальные исследования на лабораторных и полупроизводствен-ных установках
4.1. Задачи и методика исследований
4.2. Опытные данные, полученные при исследованиях на лабораторных и полупроизводственных установках
4.3. Опытные данные и результаты применения тонкослойных отстой-

ников в производственных условиях
5. Математическая модель тонкослойного отстаивания
5.1. Базовые кривые кинетики тонкослойного отстаивания
5.2. Корректировка расчетной гидравлической крупности частиц взвеси
5.3. Математическая модель тонкослойного отстаивания
6. Внедрение результатов работы и экономическая эффективность предло-

женных мероприятий
7. Общие выводы и рекомендации
Литература

Введение
В технике очистки природных и сточных вод большое внимание уделяется отстойникам, так как от их эффективности и производительности зависит работа очистной станции. Во многих случаях отстойники являются единственными или завершающими технологическую схему сооружениями очистки воды, что характерно для многих локальных очистных установок промышленных предприятий и использовании отстойников в качестве вторичных и третичных. После локальных производственных установок вода используется в обороте или сбрасывается в городские системы канализации, влияя на их работу и на состояние водоемов. Это наиболее распространенные сооружения, на долю которых приходится основная масса выделяемых из обрабатываемой воды загрязнений. Особое значение имеет применение отстаивания, как регенеративного метода очистки в локальных установках с целью извлечения и утилизации ценного сырья из сточных вод. Отстаивание является самым простым, наименее энергоемким и наиболее дешевым методом выделения из сточных вод грубодисперсных примесей с плотностью, отличающейся от плотности воды, что обусловило их широкое применение. Это обстоятельство приобретает особое значение в свете резкого увеличения стоимости топливно-энергетических ресурсов. Так по отношению к 1990 г. цены на электроэнергию в 1996 г. возросли более, чем в 300 раз и эта тенденция продолжает сохраняться. Усилиями ведущих научно-исследовательских учебных и проектных организаций нашей страны (ГНЦ РФ НИИ ВОДГЕО, МИСИ (МГСУ), НИИ КВОВ АКХ, ЦНИИ ЭП инженерного оборудования и др.) проделана большая работа по разработке и внедрению перспективных конструкций отстойников для очистки природных и сточных вод методами тонкослойного осаждения. В современных условиях, когда инвестиции в новое строительство практически прекратились, единственным реальным направлением повышения производительности и эффективности работы очистных сооружений становится их реконструкция и, в первую очередь реконструкция отстойников, которая при минимальных капитале-

устройство в среднем составляет 80% и рекомендует длину тонкослойных элементов (полочного пространства) определять из выражения
К = г,”. <ы6>
где К3- коэффициент запаса, К3 = 1,1-1,5;
У0- расчетная скорость, м/ч;
Тр - необходимая продолжительность отстаивания, ч.
К 2/г

р 3600и0 3600(Уо сова ’
где и0 - гидравлическая крупность частиц, мм/с, осаждение которых обеспечивает требуемый эффект осветления жидкости.
Успешное применение тонкослойного отстаивания в водоснабжении позволило решить ряд важных практических задач в области интенсификации очистки природных вод и разработке современного водоочистного оборудования [1, 5, 15, 23, 81, 90, 105, 128, 134]. Для расчета тонкослойных отстойников водоснабжения предложены различные зависимости, учитывающие специфику их работы в реагентном и безреагентном режимах, мутность и цветность исходной воды.
Б.С.Либерман [89], давая расчет отстойника оригинальной конструкции с радиальным восходящим течением и коническими полками из трапецеидальных секторных элементов, учитывает неравномерность гидравлической нагрузки на секторные элементы и некоторую неустойчивость режима течения во входной зоне сектора введением коэффициента 0,89 к расчетному расходу. Расстояние 2/г рекомендуется принимать равным 60-80 мм.
М.С.Павлов [110, 112] по результатам исследования напорных многоярусных остойников водоснабжения дает практически постоянный коэффициент использования объема для отстойников, оборудованных дыр-