Моделирование технологических процессов переработки жидких органосодержащих отходов

• Автор: Крупский, Алексей Сергеевич
• Шифр специальности: 03.01.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Щёлково
• Количество страниц: 192 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

Актуальность

Цель и задачи

Научная новизна

Практическая значимость

Апробация работы

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

Глава 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ВЫБОР НАПРАВЛЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1 Необходимость обеспечения надежности и эффективности физикомеханической обработки сточных вод
1.2 Гравитационные осаждения взвешенных частиц
1.3 Оценка параметров процесса хлопьеобразования при седиментации загрязнений
1.4 Применение биополимеров для интенсификации процессов флокуляции частиц загрязнений
1.5 Активный ил аэротенков как источник биофлокулянтов
1.6 Процессы отстаивания смесей сточных вод и активного ила
1.7 Заключение
СОБСТВЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
Глава 2. ОБЪЕКТЫ, МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
2.1 Экспериментальная (пилотная) установка
2.2 Методики и оборудование, использованные при проведении лабораторных анализов
2.3 Гидромеханическая обработка активного ила
2.4 Анализ молекулярно-массового распределения и определение концентрации полисахаридов в образцах

2.5 Заключение
Глава 3. МЕХАНИЗМ И ДИНАМИКА ПРОЦЕССОВ ОСАЖДЕНИЯ С ПОМОЩЬЮ БИОПОЛИМЕРОВ АКТИВНОГО ИЛА
3.1 Обследование действующих очистных сооружений по технологическим параметрам
3.2 Анализ технологических характеристик функционирования сооружений и определение исходных параметров моделирования
3.3 Анализ состава и концентрации полисахаридов в гидравлически обработанной смеси сточных вод и активного ила
3.4 Кинетика отстаивания дисперсных систем с использованием биополимеров активного ила
3.5 Прогноз снижения нагрузок по загрязнениям на блок биологической очистки
3.6 Заключение
Глава 4. МОДЕЛИ ДИНАМИКИ СЕДИМЕНТАЦИИ ДИСПЕРСНЫХ СМЕСЕЙ
4.1. Уравнение седиментации в частных производных
4.2. Гидравлические режимы работы отстойника
4.3 Дискретная форма уравнения седиментации
4.3.1 Распределение внутренних потоков
4.3.2 Численное решение задачи
4.3.3 Привязка параметров модели
4.3.4 Параметры процесса в отстойнике
4.3.5 Чувствительность модели
4.4 Заключение
Глава 5. СОСТАВ ДОМИНИРУЮЩИХ БИОЦЕНОЗОВ АКТИВНОГО ИЛА В АЭРОТЕНКАХ
Заключение

Глава 6. ПРОЦЕССЫ ОТСТАИВАНИЯ СМЕСЕЙ СТОЧНЫХ ВОД И АКТИВНОГО ИЛА ВО ВТОРИЧНЫХ ОТСТОЙНИКАХ
6.1 Гидравлическая эффективность вторичных отстойников
6.2 Процессы отстаивания водно-иловых смесей
6.2.1 Экспериментально-расчетные исследования процессов седиментации водно-иловых смесей во вторичных отстойниках
6.2.2 Определение конструктивных характеристик вторичных отстойников
6.3 Заключение
ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЯ
1. Методическое положение «Технология удаления азота из сточных вод очистных сооружений предприятий АПК способом парциальной нитрификации в мембранном реакторе» 2013 г
2. Техническое задание на проведение опытно-конструкторских работ «По очистке сточных вод с использованием иммобилизационно-фильтрующих систем, повышающей надежность и производительность функционирования очистных сооружений предприятий АПК» 2012 г
3. Методические положения «Моделирование процессов массопередачи кислорода и усвоение субстрата в барботажных реакторах с иммобилизованной биопленкой» 2011 г
4. Методическое положение «Реорганизация технологической схемы
очистных сооружений предприятий АПК» 2
5 Справка ОАО «МосводоканалНИИпроект» об использовании проектной организацией результатов научно-исследовательской работы по теме «Моделирование технологических процессов переработки жидких
органосодержащих отходов» 2013г
6. Справка ОАО «ВОДОКАНАЛ» г. Ишим, Тюменская обл. о результатах использования научно-исследовательской работы

(рис. 2.4); блок гидромеханической обработки, состоящий из дроссельных шайб с диаметрами отверстий 18 мм, 14 мм, 10 м, 6 мм, 4 мм (рис. 2.5), (рис. 2.9); 2 биореактора (аэротенк в режиме аэрации, вторичных отстойник в режиме отстаивания) моделирующие процессы аэробной биологической очистки, снабжённые по высоте штуцерами для отбора проб, устройствами наполнения и опорожнения (рис. 2.6); два предварительно отпарированных ротаметра для измерения расходов воздуха, подаваемого в биореакторы; запорная арматура (12 шаровых кранов диаметром % дюйма); набор приборов для ведения контроля процессов эксперимента (рН-метр, ЕЬ-метр, кислородомер, лабораторный анализатор дозы и взвешенных веществ).
Технологическая схема экспериментальной установки представлена на (рис. 2.7).
Экспериментальная установка функционировала по следующей схеме.
В приемную камеру (1) подается избыточный активный ил, отобранный после вторичного отстойника. В течение 60 мин происходит его уплотнение и далее по трубопроводу (7) он подается центробежным насосом (2) на блок гидродинамического воздействия на активный ил (3), представляющий из себя последовательно размещенные в напорной магистрали насоса источники местных гидравлических сопротивлений. Прошедший гидромеханическую обработку активный ил по напорному трубопроводу (8) подаётся в колонки отстаивания 4.3, 4.4, 4.5. с различными дозами. В колонку 4.2 по трубопроводу (9) подаётся необработанный активный ил. Сточная вода, отобранная на выходе из песколовки, по трубопроводу (10), подается в колонки № 4.1 (контрольная), 4.2, 4.3, 4.4, 4.5. Далее во всех колонках производилось одновременное и равное по интенсивности перемешивание в течение 2-3 минут. В процессе перемешивания происходило равномерное распределение биополимеров активного ила по всей площади колонки отстаивания и образование в дальнейшем флоккул, сорбирующих в свою структуру мелкодисперсные,