Технологические модели очистки сточных вод от плавающих, эмульгированных и растворенных жиров

• Автор: Андрюшин, Андрей Иванович
• Шифр специальности: 03.00.23
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Щёлково
• Количество страниц: 169 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 Процессы флотации жировых загрязнений.

1.2 Теоретические основы флотации.

1.3 Очистка жиров биохимическим окислением в аэротенках.
СОБСТВЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
Глава 2. ОБЪЕКТЫ, МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ.
2.1 Исследование процессов биохимического окисления жировых загрязнений.
2.2 Систематизация расчетных схем флотационной очистки воды.
2.3 Расчетноэкспериментальный метод определения скорости всплытия
пузырей воздуха в реальных условиях аэротенка.
Глава 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ГИДРОДИНАМИЧЕСКИХ И МАССООБМЕННЫХ ПРОЦЕССОВ ПРИ ПСЕВДООЖИЖЕНИИ ГОМОГЕННЫХ СИСТЕМ В ПРИСУТСТВИИ ПЛАВАЮЩИХ И ЭМУЛЬГИРОВАННЫХ ЖИРОВ.
3.1 Гидродинамика трехфазных псевдоожиженных слоев
3.2 Диффундированный массоперенос веществ при гомогенном
псевдоожижениии
Глава 4. МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ ПРОЦЕССОВ УДАЛЕНИЯ ЖИРОВ ФЛОТАЦИОННЫМИ МЕТОДАМИ
4.1 Возникновение конвективных потоков.
4.2 Двухмерная модель
4.3 Влияние сильного перемешивания.
4.4 Механизм флотационной обработки загрязненных стоков
4.5 Теория флотационной очистки воды от малых частиц.
Глава 5. КОНЦЕНТРАЦИИ ЖИРОВ НА СТАНЦИЯХ ОЧИСТКИ И ЭФФЕКТИВНОСТЬ УДАЛЕНИЯ ПЛАВАЮЩИХ
5.1 Определение жиров в исходной сточной воде
5.2 Определение жиров в обезжиренной воде, поступающей на городские очистные сооружения
5.3 Определение жиров в активном иле аэрационных сооружений
5.4 Определение жиров в очищенной воде на выходе из городских очистных сооружений.
5.5 Влияние жиров на функционирование станции очистки
5.6 Принципы конструирования жироловок.
5.7 Определение эффективности действия жироловки в системе очистных сооружений.
5.8 Комплексное обследование действующих жироловок.
Глава 6. УДАЛЕНИЕ ЖИРОВ МЕТОДОМ ФЛОТАЦИОННОЙ
ОБРАБОТКИ СТОЧНЫХ ВОД
Глава 7. УДАЛЕНИЕ ЖИРОВ МЕТОДОМ АЭРОБНОЙ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД.
7.1 Материалы и методы исследований.
7.2 Результаты исследований.
7.3 Аэробная обработка жиросодержащих сточных вод.
Глава 8. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОРАСЧЕТНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ БИОХИМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ
ЖИРОСОДЕРЖАЩИХ СТОЧНЫХ ВОД
8.1 Экспериментальнорасчетные промышленные испытания процессов
очистки сточных вод.
8.2 Влияние концентрации растворенного кислорода на очистку сточных
ВЫВОДЫ.
ЛИТЕРАТУРА


Процесс флотации может также провоцироваться путем искусственного снижения плотности частиц, превышающей плотность жидкости. При этом используется способность твердых частиц прилипать к пузырькам газа с образованием пар твердая частица газ, имеющих меньшую плотность, чем жидкость, в которой они диспергированы. Таким образом, процесс флотации имеет трехфазную природу газ жидкость твердая фаза и зависит от физикохимических характеристик всех трех фаз, и в первую очередь от характера их межфазных взаимодействий большая или меньшая гидрофобность. Пузырьки газа обычно классифицируют по их размеру средние 24 мм, мелкие от сотен микрон до 1 мм и микролузырьки микрон. При очистке сточных вод применяется также напорная флотация флотация растворенным воздухом, спровоцированная действием микропузырьков струи, обогащенной газом, растворенным в ней под большим i, , ,, ,,, . При увеличении диаметра пузырька его восходящая скорость возрастает, увеличивается турбулентность течения вокруг него, вследствие чего движение пузырька перестает подчиняться закону Стокса. Для отделения флокул целесообразно создавать микропузырьки, поскольку пузырек диаметром 1,2 мм заключает в себе в раз больше воздуха, чем микропузырек размером мкм. В тех случаях, когда целью обработки является увеличение скорости естественной флотации и удержание па поверхности воды образовавшейся пены, для отделения крупных, рыхлых, более легких, чем вода, частиц, обладающих гидрофобностыо, можно использовать пузырьки больших размеров. Именно это имеет место при отделении жиров. Ук РаР,. Р,. V 1. На практикедля обеспечения более быстрого всплывания комплексов флокулапузырек величина используемого соотношения объема воздуха к объему флокул достигает 46. Поскольку размеры микропузырков в 0 раз превышают размеры , коллоидных частиц, прилипание коллоидов к пузырькам пренебрежимо мало и предварительная коагуляцияфлокуляция является необходимым условием для их эффективной флотации. Кроме этого, зона смешения микропузырьков и флокул всегда является зоной турбулентности, что требует от флокул достаточной прочности к усилию сдвига. Процесс естественной флотации широко используется для предварительного извлечения жиров, при этом сначала производится коалесценцйя, позволяющая микрокапелькам сливаться друг с другом до размеров, благоприятствующих отделению жиров от воды. Принудительная флотация воздухом без использования реагентов преимущественно применяется для отделения диспергированных жиров средними и мелкими пузырьками частицы жиров гидрофобны, вследствие чего воздух с легкостью прилипает к их поверхности. Для более глубокого извлечения жиров на стадии предварительной обработки воздух подается мелкими пузырьками от сотен микрон до 1 мм с помощью погружного механического аэратора, реализую таким образом процесс квазифлотации, состоящий в аккумулировании плавающих веществ и удержании их на поверхности жидкости 9, , , , , , , , , , , , , , , , 7. Принудительная флотация с использованием реагентов протекает в условиях, весьма отличающихся от условий, характерных для обычной напорной флотации другие плотности и размеры твердых частиц, размеры пузырьков воздуха, условия смешивания. Для измене Пену получают путем перемешивания воздуха с обрабатываемой водой, предварительно подттовленной введением органического коагулянта иили деэмульгатора. Флотаторы такого типа Муг содержать несколько последовательно установленных камер с непродолжительным временем пребывания в каждой камере от 3 до 5 мин. Напорная флотация флотация микропузырьками широко применяется для обработки вод, содержащих достаточно хрупкие флокул, обладающие относительно невысокой плотностью, обусловленной их составом гидроксиды. Предварительное насыщение под давлением является наиболее распространенным способом юрмирования микропузырьков. Контакт воды с воздухом происходит в закрытом сосуде под давлением в несколько бар воздух растворяется в воде в соответствии с законом Генри. С К. Р 1.