Обоснование применение аэраторов струйного типа для биологической очистки сточных вод

• Автор: Михайлов, Михаил Михайлович
• Шифр специальности: 05.23.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Ростов-на-Дону
• Количество страниц: 186 c. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
Введение.
1. Анализ систем аэрации, применяемых в сооружениях биологической очистки сточных вод.

1.1. Основные требования предъявляемые к системам аэрации.

1.2. Техникоэкономические показатели, применяемые для оценки различных систем аэрации и классификация систем аэрации II

1.3. Пневматическая система аэрации

1.4. Механическая система аэрации с поверхностными аэраторами центробежного типа

1.5. Механическая система аэрации с поверхностными цилиндрическими аэраторами

1.6. Пневмомеханическая система аэрации

1.7. Струйная аэрация

1.8. Выводы.

1.9. Основные задачи настоящих исследований
2. Методика экспериментальных исследований
2.1. Общие положения
2.2. Описание крупномасштабной лабораторной установки .
2.3. Методика экспериментального определения производительности по воздуху.
2.4. Методика определения объемного коэффициента массопередачи и расчета эффективности аэрирования .
2.5. Методика испытания аэраторов струйного типа в производственных условиях.
3. Теоретические и экспериментальные исследования гидравлических условий работы струйных аэраторов
3.1 Режимы движения пленок в вертикальных трубах . .
3.2. Схема движения жидкости в вертикальной трубе при свободном истечении газожидкостной смеси
3.3. Равномерное турбулентное течение жидкости
3.4. Определение размеров участка ускоренного движения жидкости.
3.5. Условия истечения жидкости в вертикальную колонну струйного аэратора .
3.6. Определение профиля скоростей движения воздуха .
3.7. Определение расхода воздуха, увлекаемого стекающей жидкостной пленкой
3.8. Влияние высоты колонны на расход воздуха
3.9. Условия истечения потока из колонны в резервуар. . .
3Структура газожидкостного потока в колоннепри истечении под уровень воды в резервуаре . . .
3Вывод ы
4. Результаты экспериментальных исследований процесса массопередачи при применении струйных аэраторов.
4.1. Условия массообмена в аэраторах струйного типа .
4.2. Экспериментальное определение расчетного уравнения массопередачи для исследуемой системы аэрации. .
4.3. Экспериментальное определение коэффициента массопе
редачи непосредственно в аэрационной колонне
4.4. Исследование влияния поверхностноактивных веществ
на коэффициент массопередачи .
4.5. Методика расчета системы аэрации струйного типа. . .
4.6. Эффективность аэрирования струйной системы аэрации .
4.7. Выводы.
5. Результаты производственных исследований аэротенков, оборудованных аэрацией струйного типа, рекомендуемые конструктивные решения и основные техникоэкономические показатели.
5.1. Рекомендуемые конструктивные решения систем аэрации струйного типа
5.2. Конструкции производственных установок биологической очистки сточных вод, оборудованных аэраторами струйного типа.
5.3. Результаты экспериментальных исследований полноты перемешивания, достигаемое в зоне аэрации, при применении аэраторов струйного типа .
5.4. Результаты эксплуатации производственных установок биологической очистки, оборудованных струйной системой аэрации
5.5. Техникоэкономические показатели установок биологической очистки с аэрацией струйного типа
5.6. Примеры использования аэрации струйного типа в других областях санитарной техники.
5.7. Выводы
Литература


Большим недостатком керамических аэраторов, дающих мелкие пузырьки воздуха, является засоряемость с внешней стороны солями железа, карбонатами, а с внутренней стороны окалиной и пылевидными частицами, поступающими вместе с воздухом, невозможность применения их для ряда сточных вод мясокомбинаты, молокозаводы, животноводческие фермы. Существенным недостатком воздухораспределительной системы с фильтросами является трудоемкость подбора фильтросов одинаковой проницаемости и частые случаи вырыва пластин из канала. Повторная заделка пластины требует остановки аэротенка, его опорожнения и поэтому представляет собой времяемкую операцию, связанную с нарушением нормальной эксплуатации всего блока биологической очистки. Для определения сопротивлений в пластинах, необходимо увеличивать напор воздуха в сети и соответственно расход электроэнергии. Через лет потери напора возрастают в раз и фильтросы необходимо заменять через каждые лет. Применяемые способы регенерации пористых пластин восстанавливают их проницаемость лишь частично и только на короткий срок. Для надежной работы пористых аэраторов необходима достаточно высокая очистка подаваемого воздуха. Несмотря на указанные недостатки пористые аэраторы являются основными, применяемыми в СССР и широко используются за . Это объясняется тем, что пористые аэраторы достаточно хорошо диспергируют воздух и обеспечивают высокую эффективность его использования. Окислительная способность при распределении воздуха фильтросными пластинами или фильтросными трубами зависит от глубины их расположения, размеров аэротенка, площади занимаемой фильтросами, интенсивности аэрации и изменяется в широких пределах 0 г м3ч ,,. Эффективность аэрирования данной системы аэрации в зависимости от конструкции и режима эксплуатации изменяется в пределах 2, кг квтч ,,,,0. Однако в связи с увеличением сопротивления воздухораспределительных систем в процессе эксплуатации этот показатель на практике имеет тенденцию к уменьшению и его реальное значение с учетом коэффициента полезного действия воздуходувного оборудования через несколько лет эксплуатации не превышает 1, кг квтч. Величины скоростей движения потока зависят от интенсивности аэрации, формы и размеров аэротенка, ширины полосы аэрации и составляют в полосе аэрации ,5 мс, а в центре вращательного потока снижаются до 0,,3 мс. Аналогичные показатели имеют пневматические системы аэрации с распределением воздуха фильтросными и поролитовыми трубами . В СССР и за рубеяоы проводились исследования в области использования для распределения воздуха новых материалов, отличающихся достаточной пористостью, легкостью очистки от загрязнений, небольшими потерями напора при прохокдении через них воздуха, достаточной прочностью и невысокой стоимостью. Фирмой iv ФРГ Ш было исследовано около различных пластиков. Характеристики этих материалов приведены в табл. Там же для сравнения даны аналогичные параметры для фдоьтросов. Таблица 1. Проницаемость, смсм3ч 0. I 0,I. I 0,5. Потери напора, мм вод. Во ВНИИ ВОДГЕО II разработаны рамные аэраторы обтянутые капроновыми тканями отечественного производства. Лучшая капроновая ткань арт. При аэрировании пузырьками средних размеров распределение воздуха производится через дырчатые трубы с отверстиями 5 мм или через пластмассовые колпачки с отверстиями тех же размеров. Эффективность аэрирования по данным , 7, НО, 6 составляет 0,1,5 кг Оквтч, а окислительная способность равна г м3ч. К среднепузырчатой системе аэрации относится и широко применяемая за рубежом низконапорная система Инка. Воздух подается высоконапорными вентиляторами ,2 м в. Относительно малое заглубление решетки позволяет при тех де затратах энергии подавать значительно большее количество воздуха. В результате высокой турбулизации барботажного слоя процессы маесопередачи протекают очень интенсивно. К достоинствам данной конструкции следует также отнести применение высоконапорных вентиляторов, с высоким к. Недостатком среднепузырчатой системы аэрации и системы Инка является относительно низкое значение эффективности аэрирования. Для системы Инка она равна, по исследованиям , 1,,2 кг квтч, а окислительная способность может достигать 0 г 0м3 ч.