Совершенствование методов стабилизационной водообработки для регламентирования качества и расхода воды в агропромышленном комплексе

• Автор: Алексеев, Леонид Сергеевич
• Шифр специальности: 05.23.04
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 330 с. : ил.

Содержание
Введение
Глава I. Обзор литературы и материалов исследований по стабилизационной обработке воды и регламентировании е основных параметров
1.1.Распространнность нестабильных вод и вклад предприятий агропромышленного комплекса в динамику роста их объмов
1.2.Состояние стабилизационной водообработки и е роль в регулировании расхода и качества воды

ЬЗ.Современная практика разработки технических регламентов в

водном хозяйстве РФ

Глава II. Теоретическое обоснование исследований по совершенствованию основных технологий стабилизационной обработки и регламентированию параметров воды

.1.Трансформация карбонатов в пресных водах

.2.Фильтрационная стабилизация

Н.З.Известкование

П.4.Содирование
II.5.Рекарбонизация диоксидом углерода
Н.б.Подкисление
II.7.Стабилизация смешением с добавочной водой
Н.8.Статистическая оценка действенности стабилизационной водообработки в больших выборках однотипных предприятий
Глава III. Разработка методики экспериментального исследования технологии совершенствования стабилизации воды с учтом особенностей регламентирования качества и расхода воды
III. 1 .Регламентация методов оценки стабильности воды
III. 1.1.Индексное моделирование критерия качества стабильной
III. 1.2.Адаптация методов исследования интенсивности внутренней коррозии трубопроводов для определения эффективности стабилизационной обработки воды
Ш.2.0беспечение гидравлического подобия между экспериментальными и натурными условиям работы стабилизационных фильтров 7 Ш.З. Состав и группировка удельных расходов стабильной воды 0 Ш.3.1.Методика выбора относительного показателя формулы
удельного расхода воды
Ш.3.2.0рганизация выборочных совокупностей удельных расходов воды
Глава Экспериментальные исследования по усовершенствованию технологии стабилизационной обработки воды
1У.1 .Описание конструкций новых сооружений предподготовки
воды для е стабилизационной обработки
IV. 1.1. Г радирнянефтеловушка
IV. 1.2. Градирняфлотатор самопромывающийся фильтр 7 IV. 1.3. Полиуретановый фильтр повышенной грязсмкости с
ферромагнитной присадкой
1У.1.4.Саморегенерирующийся патронный фильтр с зернистой
загрузкой
1У.2.0пытноконструкторские разработки устройств для безреагентного предотвращения карбонатных отложений и результаты их испытаний
1У.2.1.Снижение пересыщения циркуляционной воды СаСОз на
мраморном фильтре, встроенном в резервуар градирни
IУ.2.2. Градирня с самоочищающимся оросителем
1У.2.3.Самоочищающееся устройство подачи нагретой воды в
самотечной водораспределительной системе градирни
1У.З.Предотвращение карбонатных отложений карбонизаций воды СО2
1У.3.1.Рекарбонизация биологически очищенных и доочищенных известью сточных вод при подпитке ими оборотных систем водоснабжения
1У.3.2.Аэрационная стабилизация воды
IV.4.Стабилизация воды в экстремальных условиях
1У.4.1. Стабилизация смешением опресннной воды с водами из 9 местных водоисточников в аридных районах каспийского побережья
1У.4.2. Контролируемое пересыщение мягкой низкощелочной воды карбонатом кальция при фильтровании е через дроблный кальцит
1У.4.3.Охладитель для снижения производительности установок
стабилизационной обработки циркуляционной воды в условиях жаркого климата центральной Африки
ГУ.4.4.Стабилизация вод с нарушенной солевой структурой
1У.4.4.1.Углекислотная нейтрализация и стабилизация высокощелочных сточных вод
1У.4.4.2.Стабилизация связанной воды католитом при механическом обезвоживания осадка сточных вод
Глава V. Анализ опыта внедрения новых и усовершенствованных существующих методов стабилизационной обработки воды и использования их нормообразующей способности для регламентирования параметров воды
V.I. Анализ результатов пусконаладочные исследования по стабилизации опресннной дистилляцией воды в схемах е кондиционирования для питьевых нужд
V. 1.1.Компоновка технологической схемы станций приготовления питьевой воды с карбонатными фильтрами
У.1.2.Минимально необходимая концентрация кальция в питьевой воде как регламентатор долевых расходов вод при стабилизации их смешением
V.2.Опытнопроизводственные испытания методов стабилизации
мягких низкощелочных вод северных озр
У.2.1.Нефелинновый фильтрующий материал для стабилизации
У.2.2.Реагентная стабилизация цветной воды
V.З. Практические результаты регламентирования расходов стабильной воды при текущем и перспективном планировании их внедрения
У.З. 1.Лимитирование расходов воды
У.3.2.Структурный анализ удельных расходов воды
У.З.З.Верификация перспективных норм расхода воды, разработанных с учтом обеспечения е стабильности
Глава VI. Определение экономической эффективности стабилизационной обработки воды при регламентировании технологического режима водообеспечения
VI.1 .Метод приведенных затрат
VI.2. Дисконтирование
Глава VII. Обобщающие рекомендации по техническому регламентированию параметров воды на объектах АПК с использованием наилучшей доступной технологии е стабилизационной обработки
VII. 1. Расчтноаналитический метод регламентирования текущих норм водопотребления и водоотведения в системах прямоточного водопользования
VII.2. Регламентирование водопотребления и водоотведения с учтом качества потребляемой и отводимой воды в системах оборотного водоснабжения промышленных предприятий
УИ.З.Административно правовое обеспечение практики регламентирования параметров воды
Основные выводы
Литература
Приложение 1. Справки о внедрении
Приложение 2. Стандартизация терминологии в области водопо
требления и водоотведения
Приложение 3. Список условных обозначений
Приложение 4. Авторские свидетельства
Введение


При фосфатировании вследствие поверхностноактивных свойств соединения неорганического и органического фосфора адсорбируются на поверхности зародышей кристаллов СаСОз и препятствуют их росту и выпадению. Фосфатирование проводится при температуре нагрева воды не более С. При более высоких температурах происходит образование и выделение в осадок ортофосфатов кальция и магния. В последние годы вс большую популярность приобретают фосфорные и особенно фосфорорганические антинакипины . Воздействие электрического, магнитного и ультразвукового полей изменяет условия кристаллизации СаС, который выпадает в виде тонкодисперсных кристаллов в объме воды. При этом антинакипный эффект объясняется либо воздействием полей на примеси воды, либо изменением е структуры. Однако воздействие на воду этими полями не всегда дает устойчивый противонакипный эффект. В результате выполнения требований водоохранного законодательства промышленные предприятия обязаны сокращать в системах оборотного водоснабжения расходы свежей и отработанных вод, что неизбежно вызывает минерализацию, концентрирование примесей в технической воде и связанных с ними усиление коррозии и инкрустации в циркуляционном контуре. Выбор методов борьбы с коррозией конструкционных материалов и образованием карбонатных отложений на них ограничивается не только необходимостью привлечения больших капиталовложений на предприятиях с замкнутой системой водоснабжения они могут достигать от инвестиций в основное производство, но и жсткими нормами на содержание вредных примесей в продувочных водах и капельном выносе из водоохладителей. В открытых системах оборотного водоснабжения, где возможен контакт обслуживающего персонала с циркуляционной водой, например с водяной завесой в горячих цехах металлургического цикла, устанавливают ещ требования к эпидемиологической безопасности воды. Поэтому от эффективности стабилизационной обработки воды во многом зависят режим производственного водообеспсчения и размер его основных параметров расходов потребляемой, отводимой и циркуляционной вод и их качественных показателей. Ку , 1. Сц и Си концентрация консервативных ионов например, хлорида или магния соответственно в циркуляционной и подпиточной воде. Однако имеются ещ несколько производных гидравлических параметров режима, связанных с гидравлическими параметрами формулы 1. Япп потери воды в производственных процессах Г расход отработанной воды ЯотЖИДС суммарный расход канализуемых с заводской территории вод ЯогС
расход воды, сбрасываемой с осадками Ят Яп ясг ясв, Яоб и ябв расходы соответственно технической, питьевой, сточной, свежей подпиточной, оборотной и повторно используемой воды, а также безвозвратное водопотребление. ЯсвЯст ЯбвЯтЯп 1. Яст Япр Яог 1. Для удобства рассмотрения балансовых уравнений 1. Рис. Остальные обозначения те же, что приведнные выше и в формуле 1. На стадии проектирования, где формируются техникоэкономические показатели системы, величина Сц должна определяться максимально допустимым для безопасного режима работы системы содержанием неконсервативных ин
гредиентов состава циркуляционной воды в первую очередь, Са , НСОз, СОг и др. Как следует из формулы 1. Сц фактически управляет размером продувки системы i а, следовательно, и остальными режимными параметрами. Например, поднимая с помощью внедрения или повышения эффективности существующей стабилизационной обработки величину Сц, можно снизить продувку системы, и наоборот. Разделив изображнные на рис. Сц, на один из техникоэкономических показателей производственной деятельности предприятия объм выпускаемой продукции, среднесписочную численность работающих и др. Нормирование качества очищенных отработанных и продувочных вод на предприятиях АПК целиком базируется на параметрах состояния окружающей среды. В случае сброса сточных вод в водный объект принимается во внимание самоочищающая способность примника этих вод. Считается, что общая масса загрязнений в сточных водах не должна превышать содержание лимитируемых ингредиентов у первых после канализационного выпуска потребителей. В РФ существуют три вида норм содержания примесей в водопримниках для водных объектов хозяйственнопитьевого, культурнобытового и рыбохозяйственного назначения.