Совершенствование систем аэрации сооружений биологической очистки сточных вод с использованием вихревых эрлифтных устройств

• Автор: Максимова, Светлана Валентиновна
• Шифр специальности: 05.23.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Пенза
• Количество страниц: 135 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ ВВЕДЕНИЕ.

1 АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР СИСТЕМ АЭРАЦИИ СТОЧНЫХ ВОД.

1.1 Классификация систем аэрации.

1.2 Пневматическая система аэрации

1.3 Механическая система аэрации.

1.4 Гидравлическая система аэрации.

1.5 Комбинированная система аэрации

1.6 Способы интенсификации работы пневматических систем аэрации.

Выводы

Цель и задачи исследований

2 ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ВОЗМОЖНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЭРЛИФТНЫХ УСТРОЙСТВ ДЛЯ ИНТЕНСИФИКАЦИИ РАБОТЫ ПНЕВМАТИЧЕСКИХ СИСТЕМ АЭРАЦИИ
2.1 Перемешивание как способ интенсификации процессов очистки сточных вод.
2.2 Влияние на процесс биохимической очистки сточных вод перемешивания иловой смеси
2.3 Перемешивание жидкости пневматическими устройствами.
2.4 Теоретические основы процесса перемешивания жидкости барботированием
2.4.1 Свободное всплывание одиночного газового пузырька в жидкости.
2.4.2 Теоретические основы процесса пневматического перемешивания жидкости
Выводы
3 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА ПЕРЕМЕШИВАНИЯ ЖИДКОСТИ ЭРЛИФТНЫМИ УСТРОЙСТВАМИ
3.1 Теоретические основы процесса перемешивания жидкости эрлифт ными устройствами.
3.2 Лабораторные исследования процесса перемешивания жидкости устройством, работающим в статическом режиме
3.2.1 Описание установки для проведения лабораторных исследований
3.2.2 Программа и методика проведения лабораторных исследований
3.2.3 Результаты лабораторных исследований.
3.3 Лабораторные исследования процесса перемешивания жидкости эрлифтным устройством, работающим в динамическом режиме.
3.3.1 Описание установки для проведения лабораторных исследований
3.3.2 Программа и методика проведения лабораторных исследований
3.3.3 Результаты лабораторных исследований.
3.3.4 Оценка достоверности полученных данных. Разработка математических моделей, описывающих работу перемешивающего эрлифтно
го устройства
Выводы
4 ЛАБОРАТОРНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИИ АЭРАЦИИ И ПЕРЕМЕШИВАНИЯ ЖИДКОСТИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ВИХРЕВЫХ ЭРЛИФТНЫХ УСТРОЙСТВ.
4.1 Лабораторные исследования процесса перемешивания жидкости
вихревым эрлифтным устройством
4.1.1 Описание установки для проведения лабораторных исследований
4.1.2 Программа и методика проведения лабораторных исследований.
4.1.3 Результаты лабораторных исследований.
4.2 Лабораторные исследования массопередачи кислорода в жидкость в процессе ее аэрирования мелкопузырчатой пневматической системой и
перемешивания вихревым эрлифтным устройством.
4.2.1 Программа и методика проведения лабораторных исследований.
4.2.2 Результаты лабораторных исследований
Выводы.
5 ПРОИЗВОДСТВЕННОЕ ВНЕДРЕНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ПЕРЕМЕШИВАНИЯ АЭРАЦИОННОГО ОБЪЕМА ВИХРЕВЫМИ ЭРЛИФТНЫМИ УСТРОЙСТВАМИ
5.1 Производственное внедрение технологии перемешивания аэрационного объема вихревыми эрлифтными устройствами
5.2 Рекомендации по проектированию и расчету аппаратурного оформления предлагаемой технологии. Расчет экономического эффекта, полученного от внедрения.
ВЫВОДЫ.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


Аэраторы по основному для них технологическому признаку способу подачи и распределения воздуха кислорода могут быть отнесены к следующим системам пневматической, механической, гидравлической и комбинированной . В пределах каждой системы аэрационные устройства также подразделяются по конструктивным признакам, глубине погружения, материалу и т. Каждая система аэрации имеет свои определяющие признаки. Способ подачи и распределения воздуха кислорода определяет количество и скорость массопередачи кислорода и, следовательно, эффективность работы аэратора. Процесс массопередачи определяется геометрическими конструктивными, динамическими и физикохимическими факторами рис. Рис. Под геометрическими параметрами системы подразумевают при пневматической аэрации глубину и ширину аэрационных сооружений и их соотношение, ширину полосы аэрации и ее отношение к ширине аэротенка, глубину воды в сооружении, глубину погружения аэраторов и размеры их элементов размеры фильтросных пластин, диаметры пористых или перфорированных труб кроме того, при низконапорной аэрации конструктивными параметрами являются размеры продольной стенки и ее положение, расстояние от продольной стенки до аэраторов и т. В качестве динамических параметров при исследовании различных систем принимают для пневматической системы аэрации расход воды и воздуха в сооружении, количество и крупность воздушных пузырьков, распределение их в объеме сооружения, траектории и скорости движения жидкости и газа для механической системы аэрации интенсивность перемешивания жидкости, размеры и скорость образующихся пузырьков при гидравлической аэрации расход воды, подаваемой через аэратор, расход инжектируемого воздуха, размеры и скорость образующихся пузырьков, интенсивность перемешивания. К физикохимическим параметрам относят температуру аэрируемых вод, качественный состав их наличие растворенных и нерастворенных примесей, поверхностное натяжение и вязкость. V9 1. V объем аэрационного сооружения, м3. Расчетные значения окислительной способности определяют в стандартных условиях x скорость переноса кислорода при стандартных условиях чистая водопроводная вода, температура С, барометрическое давление воздуха 0,1 МПа. ОС 9i2X V 1. С, с1
9, растворимость кислорода в воде при С, кгм . Интенсивность аэрации, под которой понимается количество воздуха, подаваемого на 1 м2 площади аэротенка в единицу времени. Интенсивность аэрации или, иными словами, расход воздуха на единицу площади аэрируемой поверхности существенно влияет на эффективность работы аэрационной системы. ОС 1. Вт. Удельные энергозатраты кВтчкг О2 это энергозатраты на аэрацию для растворения 1 кг кислорода. Этот показатель в значительной мере определяет эксплуатационные затраты. При этом общий расход энергии во многом зависит от того, насколько точно выбранная интенсивность аэрации соответствует условию достижения требуемой величины объемного коэффициента массопередачи Кь. О, 0,2, 1. На показатели эффективности аэрационных устройств влияют производительность очистных сооружений, концентрация загрязнений в очищаемой воде, требования к степени ее очистки, климатические условия, глубина воды в аэрационном сооружении, возможность применения аэраторов для перекачки циркуляционного активного ила. В практике биологической очистки наибольшее распространение получили пневматические системы аэрации. Суть процесса пневматической аэрации состоит в том, что кислородсодержащий газ воздух, технический кислород иод определенным давлением по системе трубопроводов подается в аэрационное сооружение. С помощью аэраторов газ дробится на пузыри, которые распределяются в объеме жидкости и служат источником снабжения воды кислородом, а также вызывают направленную циркуляцию водоиловой смеси в аэротенке для поддержания активного ила во взвешенном состоянии. Классификация пневматических систем аэрации представлена на рис. По заглублению аэраторы пневматической системы классифицируют на аэраторы малого до 1,5 м, среднего погружения 1,,0 м и глубинные аэраторы свыше 6 м ,. В настоящее время распространены аэраторы среднего погружения. ГПИ ггь. Рис.