Повышение эффективности пневмоструйных аэраторов для водных технологий

• Автор: Куля, Наталья Николаевна
• Шифр специальности: 05.23.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Ростов-на-Дону
• Количество страниц: 180 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА
СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ И АНАЛИЗ ПРИМЕНЕНИЯ ПНЕВМОСТРУЙНОЙ СИСТЕМЫ АЭРАЦИИ ДЛЯ РАЗЛИЧНЫХ
ВОДНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
1Л. Классификация современных систем аэрации
1.1Л. пневматическая система аэрации
1Л .2. механическая система аэрации
1Л.З. струйная система аэрации
1Л .4. комбинированные системы аэрации
1.2. Ппевмоструйная система аэрации
ВЫВОДЫ ПО 1 ГЛАВЕ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ
ИССЛЕДОВАНИЙ
ГЛАВА
ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ МАССОПЕРЕДАЧИ КИСЛОРОДА ПРИ СТРУЙНОМ АЭРИРОВАНИИ
2.1. Основные показатели расчета массообменных процессов при аэрации
2.2. Анализ закономерностей переноса кислорода воздуха в воду при струйной аэрации
2.3. Математическое моделирование процесса аэрирования
2.4.Теоретические основы работы эрлифтпых аэраторов традиционной
конструкции
ВЫВОДЫ ПО 2 ГЛАВЕ
ГЛАВА
МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО
ИССЛЕДОВАНИЯ ПНЕВМОСТРУЙНОГО И ВОДОСТРУЙНОГО
АЭРАТОРА В ЛАБОРАТОРНЫХ УСЛОВИЯХ
3.1. Лабораторная установка и методика проведения
исследований
3.2 Исследования пневмоструйного аэратора
3.3. Построение линий тока в аэрируемом объеме
3.4. Моделирование линий тока с помощью программного оборудования А^УБП
3.5. Исследования водоструйного аэратора и пневматического аэратора
типа «Бакор»
ВЫВОДЫ ПО 3 ГЛАВЕ

ГЛАВА
АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО
ИССЛЕДОВАНИЯ
4.1. Анализ результатов экспериментального исследования
пневмоструйного аэратора в лабораторных условиях
4.2. Анализа результатов экспериментального исследования
водоструйного аэратора в лабораторных условиях
4.3. Сравнительный анализ по энергоэффективности водоструйного и пневмоструйного аэратора
4.4. Результаты компьютерного моделирования для матрицы типа 23
4.5. Определение констант Михаэлиса-Ментен для водоструйного аэратора
и пневматического аэратора типа «Бакор»
4.5.1. Определение констант Михаэлиса для аэратора типа «Бакор»
4.5.2. Определение констант Михаэлиса для водоструйного
аэратора
4.6 Компьютерное моделирование инсталляции блока водоструйного
аэратора в аэрируемом объеме
ВЫВОДЫ ПО 4 ГЛАВЕ
ГЛАВА
ИНЖЕНЕРНЫЕ И ПРОЕКТНЫЕ РЕШЕНИЯ ВНЕДРЕНИЯ ПНЕВМОСТРУЙНОГО АЭРАТОРА В ПРОИЗВОДСТВО
5.1. Рекомендации к выбору размеров очистных сооружений с водоструйным аэратором
5.2. Внедрение пневмоструйного аэратора на очистных сооружениях канализации кондитерской фабрики Аксайского района Ростовской области
5.3. Схема внедрения пневмоструйного аэратора в
денитрификатор
ВЫВОДЫ ПО 5 ГЛАВЕ
ГЛАВА
ТЕХНИКО - ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРИМЕНЕНИЯ ПНЕВМОСТРУЙНОЙ И ВОДОСТРУЙНОЙ СИСТЕМЫ АЭРАЦИИ ДЛЯ
РАЗЛИЧНЫХ ВОДНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
6.1 Технико-экономическое обоснование использования пневмоструйной системы аэрации для малых очистных сооружений канализации

6.1.1. Определение энергоэффективности пневматической, водоструйной
и пневмоструйной системы аэрации в нитрификаторе
6.1.2. Нитрификатор. Годовой экономический эффект систем аэрации
6.1.3. Нитрификатор. Экономический анализ аэрационных систем на базе
показателя - затраты жизненного цикла
6.2. Технико-экономическое обоснование использования пневмоструйной систем аэрации на аэрируемых прудах
6.2.1.Определение энергоэффективности систем аэрации для
аэрируемых прудов
6.2.2. Аэрируемые пруды. Расчет годовых затрат пневматической и пневмоструйной систем аэрации
6.2.3. Аэрируемые пруды. Экономический анализ аэрационных
систем на базе показателя - затраты жизненного цикла
ВЫВОДЫ ПО 6 ГЛАВЕ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Приложение 1 Построение кривых линий тока
Приложение 2 Результаты обработки программы АІЧБУБ для ДФЭ типа25
Приложение 3 Расчет ОСК кондитерской фабрики Аксайского района
Ростовской области производительностью 186 мЗ/сут
Приложение 4 Фотографический материал ОСК кондитерской фабрики
Аксайского района Ростовской области
Приложение 5 Расчет пневматической системы аэрации
Приложение 6 Акт о внедрении результатов кандидатской
диссертационной работы
Приложение 7 Патент РФ №2420460 С2 С02РЗ/Ю «Кассета носителя
биомассы»
Приложение 8 Патент РФ №123002 «Устройство для биологической очистки хозяйственно-бытовых сточных вод»

Область использования пневмоструйной системы аэрации:
• биологическая очистка сточных вод;
• очистка производственных сточных вод (флотационная очистка
сточных вод (гидрофобные загрязнения - жиры, масла, нефтепродукты);
• станции водоподготовки питьевой воды;
• оздоровление водоемов и водотоков, насыщения атмосферным кислородом природных вод;
• насыщение очищенных сточных вод на выпусках в водоемы.
ВЫВОДЫ ПО 1 ГЛАВЕ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЙ
Рассмотрена классификация современных систем аэрации, приведен анализ по методам аэрации. Установлены преимущества и недостатки для каждой из систем.
Системы аэрации, относящиеся к среднепузырчатым и крупнопузырчатым, имеют низкие показатели растворения кислорода воздуха в сточной жидкости. Недостатком всех пневматических и эрлифтных аэрационных аппаратах является потребность в использовании ненадежного, дорогостоящего и сложного в эксплуатации воздуходувного оборудования. Частой проблемой, выводящей из строя систему мелкопузырчатой пневматической аэрации, является также засорение пор аэраторов как при поступлении сточной жидкости вовнутрь аэратора при отключении подачи воздуха, так и попадание окалины воздуховодов изнутри, приводящие к заилению и кольматации.
Струйные системы аэрации на базе водосливных аэраторов надежны в эксплуатации, но имеют низкую эффективность аэрации, могут использоваться в биологической очистке сточных вод только в сочетании с пневматической системой аэрации, в связи с не возможностью поддерживания активного ила во взвешенном состоянии.
Пневмоструйные системы аэрации лишены вышеперечисленных недостатков, что обуславливает целесообразность их применения в процессах биологической очистки сточных вод, а также в других водных объектах.