Процессы осветления природных и сточных вод в вертикальном отстойнике со спирально-навитой насадкой

• Автор: Давыдов, Евгений Иванович
• Шифр специальности: 05.17.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 149 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ Стр.

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1. Общие сведения о существующих конструкциях отстойников

1.2. Основные положения по осветлению сточных вод в вертикальных канализационных отстойниках

1.3. Обзор исследований режимов работы

отстойников

1.4. Осаждения взвешенных веществ в неподвижной жидкости

1.4.1. Влияние концентрации, размера и формы частиц

на скорость их осаждения

1.4.2. Влияние высоты слоя жидкости на агломерацию частиц с различной физической характеристикой.
1.5. Обзор методов расчета отстойников
1.6. Выводы по главе
1.7. Разработка конструкции вертикального отстойника со спирально навитой насадкой и задачи исследования
ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ СЕДИМЕНТАЦИИ В ОТСТОЙНИКЕ СО СПИРАЛЬНО
НАСАДКОЙ.
2.1. Обзор исследований зависимости осветления сточных вод в покое
2.1.1. Кинетика осаждения взвешенных веществ в покое
2.2. Теоретические основы отстаивания воды
2.3. Физикоматематическая модель осаждения примесей в отстойнике со спиральнонавитой насадкой
2.4.Выводы по главе.
ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
ОТСТОЙНИКА СО СПИРАЛЬНО НАВИТОЙ
НАСАДКОЙ
3.1. Планирование эксперимента
3.2. Разработка метода технологического моделирования осветления сточных вод в статических условиях.
3.3. Экспериментальная установка для исследования процессов осаждения взвешенных веществ в покое
3.3.1. Описание установки. Методика проведения эксперимента и обработка экспериментальных данных.
3.3.2. Последовательность работы на фотоэлектрическом колориметре нефелометре ФЭКМ.
3.4. Экспериментальные исследования отстойника со спиральнонавитой насадкой
3.4.1. Описание экспериментальной установки.
3.4.2. Методика проведения экспериментальных исследований в отстойнике со спиральнонавитой насадкой.
3.5. Измеряемые параметры и оценка погрешности точности измерений
3.6. Выводы по главе.
ГЛАВА 4. МЕТОДИКА РАСЧЕТА ОТСТОЙНИКА СО СПИРАЛЬНО НАВИТОЙ НАСАДКОЙ
4.1. Методика технологического расчета первичного вертикального канализационного отстойника.
4.1.1. Определение скорости осаждения взвешенных веществ гидравлической крупности
4.1.2. Определение конструктивных размеров вертикального канализационного отстойника.
4.2. Методика и алгоритм расчета отстойника со спиральнонавитой насадкой
4.3. Техникоэкономические показатели результатов исследования
4.4. Выводы по главе
ВЫВОДЫ ПО ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Продолжительность осветления различных сточных вод колеблется в пределах от 0,5 до 4 часов. Применять горизонтальные отстойники целесообразно при расходах сточных вод более тыс. Однако для средних и крупных очистных станций получается большое количество секций отстойников (из-за малой ширины секций). Сложность конструкций и особенно эксплуатации скребковых механизмов в горизонтальных отстойниках и значительная протяженность распределительных лотков ограничивают их широкое применение. Поэтому применение горизонтальных отстойников (при любой производительности) следует осуществлять после технико-экономического обоснования их целесообразности [2,]. Наиболее широкое применение нашли радиальные отстойники, которые являются разновидностью горизонтальных отстойников, имеют круглую в плане форму []. Отличительной особенностью радиальных отстойников является изменение скорости в радиальном направлении от максимального значения в центре отстойника до минимального на периферии у сборного или распределительного (с периферийной подачей) кольцевого лотка. Радиальные отстойники рекомендуется применять при строительстве очистных станций средней и большой производительности-при расходах сточных вод более тыс. В отечественной и зарубежной практике применяется большое многообразие различных типов радиальных отстойников. Дора. Они достигают размеров в диаметре до 0 м. В отечественной практике известны радиальные отстойники трех конструктивных модификаций - с центральным впуском, с периферийным впуском, и отстойники с вращающимся сборно-распределительным устройством. В настоящее время применяются радиальные отстойники размером от м до м в диаметре. Существенным недостатком радиальных отстойников с центральным впуском воды является наличие в них повышенных скоростей в зоне впуска сточной воды. Основная масса сточной жидкости в пределах распределительного кожуха направляется вниз и достигает шламового приямка, вымывая из него осадок в отстойную зону. Наиливание осадка в отстойной зоне снижает объем проточной (рабочей) части и, как следствие этого, ведет к увеличению скоростей движения воды и к сокращению времени пребывания жидкости в отстойнике. Кроме того при обтекании осадка (вынесенного потоком воды из шламового приямка) потоком воды захватывается часть взвешенных веществ и переносится в верхние слои, что снижает эффект очистки сточных вод от нерастворенных примесей. Затруднения, возникающие при удалении осадка из горизонтальных отстойников, способствовали появлению конструкции вертикальных отстойников. Известно несколько разновидностей вертикальных отстойников: с центральным впуском жидкости, с периферийным впуском, с рассредоточенным впуском и с нисходяще-восходящим потоком жидкости. Вертикальные отстойники с центральным впуском жидкости имеют круглую в плане форму, но значительно меньший диаметр и большую глубину, чем диаметр и глубина радиальных отстойников. Недостатком этого типа отстойников является сравнительно небольшой диаметр, который не превышает м, зато глубина вертикальных отстойников достигает внушительных размеров. Наряду с этими недостатками следует отметить, что процесс осаждения нерастворенных примесей из сточных вод в вертикальных отстойниках происходит навстречу движения потока жидкости. Для обеспечения необходимого эффекта осветления сточных вод в вертикальных отстойниках требуется большой объем отстойной зоны, так как скорость движения сточных вод в зоне отстаивания не должна превышать 1 мм/с. Таким образом, низкий эффект осветления сточных вод (не более %), из за несовершенство конструкции и высокая стоимость строительства и эксплуатации вертикальных отстойников офаничивают область применения. Поэтому рекомендуется применять данный тип отстойников при расходах сточных вод до тыс. Схема взаимодействия различных факторов, влияющих на эффективность осаждения взвеси в отстойниках, приведена на рис. Основной величиной, характеризующей механические примеси сточных вод, является минимальная гидравлическая крупность частиц, которые необходимо задержать в отстойнике, чтобы обеспечить требуемый, эффект очистки.