Модельное исследование процессов седиментации и напорной флотации применительно к очистке маслосодержащих сточных вод

• Автор: Федотова, Наталья Владимировна
• Шифр специальности: 05.13.18
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 139 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Глава 1. АНАЛИЗ ПРОБЛЕМЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ ОЧИСТКИ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ СТОЧНЫХ ВОД

1.1 Требования к очистке сточных вод машиностроительных предприятий.

1.2 Методы очистки маслосодержащих сточных вод

1.3. Основы моделирования седиментационного метода очистки стоков

1.4 Опыт математического моделирования флотационного процесса.

ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ И ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА СЕДИМЕНТАЦИИ ПРИ ОЧИСТКЕ МАСЛОСОДЕРЖАЩИХ СТОЧНЫХ ВОД.

2.1 Методика оценки остаточного содержания масел после очистки

2.2 Исследование вязкости маслосодержащих стоков

2.3 Разработка метода расчета вязкости маслосодержащих стоков с различной объемной долей
2.4 Исследование процесса седиментации маслосодержащих сточных вод
2.5 Моделирование движения капель в жидкой среде при седиментационной очистке маслосодержащих стоков
2.6 Заключение
ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА СТАТИСТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ И ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА НАПОРНОЙ ФЛОТАЦИИ
МАСЛОСОДЕРЖАЩИХ СТОКОВ
3.1 Методика исследования процессов очистки стоков загрязненных моторным маслом методом флотации.
3.2 Разработка статистической модели процесса напорной флотации маслосодержащих промышленных сточных вод
3.3 Разработка методики визуализации процессов, протекающих при флотационной очистке стоков
3.4 Заключение.
ГЛАВА 4. НАУЧНОТЕХНИЧЕСКОЕ ПРЕДЛОЖЕНИЕ ПО ПРАКТИЧЕСКОМУ ПРИМЕНЕНИЮ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ
ПРОЦЕССА ОЧИСТКИ МАСЛОСОДЕРЖАЩИХ СТОЧНЫХ ВОД
4.1 Система водоотведения машиностроительного предприятия
4.2 Характеристики заводских очистных сооружений.
4.3 Характеристика загрязненных и очищенных стоков.
4.4 Требования к очищенной воде, используемой в полном водооборотном цикле
4.5 Состав сооружений и оборудования.
4.5.1 Принцип работы технологической схемы очистки стоков транспортного и механического цехов предприятия
4.5.2 Расчетный расход оборотных вод.
4.5.3 Баланс водопотребления и водоотведения.
4.6 Водоприемная траншея.
4.7 Нефтеловушка.
4.8 Флотационная установка.
4.9 Г рязеотстойник
4. Напорный песчаный фильтр.
41 Реагентная обработка воды
4. Напорный угольный фильтр.
4. Резервуар очищенной воды.
4. Резервуар промывной воды.
4. Охрана поверхностных и подземных вод от загрязнения сточными водами
4. Мероприятия по защите поверхностных и подземных вод
4. Количество и утилизация образующихся отходов очистных
сооружений
4 Заключение.
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ
Список литературы


Цель работы: модельное исследование процессов локальной очистки маслосодержащих стоков седиментацией и напорной флотацией, предназначенных для модернизации и повышения эффективности работы систем водоотведения машиностроительных предприятий. Объект исследования - маслосодержащие сточные воды механических и транспортных цехов машиностроительных предприятий. Предметом исследования является оценка возможности применения для очистки маслосодержащих сточных вод, процессов напорной флотации и седиментации, и создание на их основе эффективных локальных очистных устройств. Методическая и теоретическая база исследования. Общей методической основой выполнения исследований явился системный подход к изучению процессов. Для решения поставленных в диссертационной работе задач использовались теория математического моделирования, методы факторного планирования эксперимента, методы сплайн-анализа, математический аппарат теории подобия. Полученные уравнения, описывающие зависимость вязкости маслосодержащих стоков от концентрации масел и критериальные уравнения процесса седиментации масел, использованы при практическом расчете геометрических размеров и продолжительности выдержки стоков в седиментационных установках, предназначенных для включения в состав технологической схемы очистки производственных стоков с полным водооборотным циклом. Статистическая модель процесса напорной флотации использована для расчета параметров процесса очистки маслосодержащих стоков с эффективностью до -%. Предложенные в работе математические научные подходы, методики и модели используются при чтении курсов «Промышленная экология», «Теоретические основы защиты окружающей среды» «Процессы и аппараты защиты окружающей среды», «Инженерная защита окружающей среды в аэрокосмическом комплексе», «Моделирование очистных устройств» в МАТИ-РГТУ им. К.Э. Циолковского. Апробация результатов работы. Основные научные и практические результаты исследований по теме диссертации докладывались на: НТК «Новые материалы и технологии» МАТИ, Москва, , «Инновационные технологии XXI века для рационального природопользования, экологии и устойчивого развития, Ноосфера , «Гагаринские чтения», МАТИ, Москва, , , , , «Современные проблемы экологии и безопасности», ТулГу, Тула, , «Информационные системы и модели в научных исследованиях, промышленности и экологии", Тула, . Реализация и внедрение результатов работы. Результаты диссертации использованы на машиностроительном предприятии ОАО «ЛЭМЗ» и в учебном процессе кафедры «Промышленная экология и безопасность производства». Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав и заключения, а также списка литературы и приложений. Работа изложена на 3 страницах печатного текста и содержит рис. Публикации. По материалам и результатам диссертации опубликованы: 7 статей, 6 докладов и тезисов докладов на различных научных конференциях. Уравнения, описывающие зависимость вязкости маслосодержащих стоков от концентрации масел, для расчета геометрических размеров седиментационных установок, используемых в технологической схеме очистки производственных вод с полным водооборотным циклом. На основе полученных моделей разработано научно-техническое предложение для ОАО «ЛЭМЗ» по модернизации существующей технологической схемы очистки маслосодержащих стоков с включением в нее локальной седиментационной и флотационной установок. ГЛАВА 1. В настоящее время существует множество правовых документов в области охраны окружающей среды. Основным законом является Конституция Российской Федерации (), а также закон «Об охране окружающей среды» (), СНиП П. Степень очистки сточных вод, СНиП 2-. Водоснабжение. Наружные сети и сооружения, СНиП 2-. Канализация. Наружные сети и сооружения. Данные документы определяют степень загрязнения сточных вод, правила сброса и условия выпуска сточных вод в канализацию [1-5]. В связи с тем, что в промышленных стоках содержатся специфические загрязнения и компоненты, их сброс и условия выпуска регламентированы «Правилами приема производственных сточных вод в системы канализации населенных пунктов» [6].