Введение
Глава 1. Аналитический обзор современных методов предварительной обработки и очистки сточных вод, предусматривающих создание и использование водовоздушных смесей 12
1.1. Современные методы предварительной обработки и очистки сточных вод, предусматривающих создание и использование водовоздушных смесей 12
1.1Л. Использование динамических двухфазных систем вода-воздух в процессах предварительной обработки
и очистки сточных вод 12
1 Л.2. Аэрирование сточных вод при их биохимической очистке. Флотационная очистка сточных вод 14
1.2. Перемешивание сточных вод как метод интенсификации процессов их очистки 20
1.2Л. Перемешивание в технологиях очистки воды 20
1.2.2. Пневматическое перемешивание жидкости 26
1.2.3. Гидропневматическое перемешивание жидкости 37
Выводы к главе 1 50
Цели и задачи исследований 51
Глава 2. Теоретические основы процессов очистки сточных вод с использованием водовоздушных смесей 53
2.1. Теоретические основы процессов перемешивания жидкости барботированием 53
2.1.1. Свободное всплывание одиночного газового пузырька в жидкости 53
2.1.2. Теоретические основы процессов перемешивания сжатым воздухом 78
2.2. Теоретические основы процесса аэрации воды 83
2.2.1. Кинетика массопередачи кислорода в жидкость из одиночного всплывающего пузырька 83
2.2.2. Математическое моделирование аэрационных сооружений 97
2.3. Теоретические основы процесса флотации 102
2.3.1. Методы теоретического описания процесса флотации 102
2.3.2. Термодинамические модели процесса флотации 103
2.3.3. Кинетические модели процесса флотации 107
2.3.4. Условия флотируемости безынерционной дисперсной частицы всплывающим пузырьком воздуха 116
Выводы к главе 2 128
Глава 3. Разработка технологии очистки замазученных сточных вод тэц с использованием диспергированной водовоздушной смеси 129
3.1. Исследования режимов движения вращательно-поступательных потоков жидкости в гидродинамических устройствах различной конструкции 129
3.1.1. Объект исследований, программа и методика проведения исследований 129
3.1.1.1. Объект исследований 129
3.1.1.2. Описание установки для проведения исследований режима движения закрученных потоков жидкости 129
3.1.1.3. Программа и методика проведения исследований режимов движения закрученных потоков жидкости... 131
3.1.2. Результаты экспериментальных исследований режимов движения закрученных потоков жидкости в гидродинамических устройствах различной конструкции 133
3.1.3. Оценка достоверности полученных экспериментальных данных. Разработка математической модели закрутки потока жидкости в гидродинамических устройствах различной конструкции 140
3.2. Исследования технологии диспергирования водовоз душной смеси в электрогидродинамическом устройстве 141
3.2.1. Объект исследований, программа и методика проведения испытаний технологии диспергирования водовоздушной смеси 141
3.2.1.1. Объект исследований 142
3.2.1.2. Описание установки для проведения исследований
технологии диспергирования водовоздушной смеси 142
3.2.1.3. Программа и методика проведения исследований
технологии диспергирования водовоздушной смеси 145
3.2.2. Результаты экспериментальных исследований технологии
диспергирования водовоздушной смеси 156
Выводы к главе 3 148
Глава 4. Разработка комбинированной системы аэрации с использованием вихревых эрлифтных устройств 149
4.1. Экспериментальные исследования процесса перемешивания жидкости эрлифтными устройствам 149
4.1.1. Основы процесса перемешивания жидкости эрлифтными устройствами 149
4.1.2. Лабораторные исследования процесса перемешивания жидкости эрлифтным устройством, работающим в статическом режиме 155
4.1.2.1. Описание установки для проведения лабораторных исследований 155
4.1.2.2. Программа и методика проведения лабораторных исследований 155
4.1.2.3. Результаты лабораторных исследований 157
4.1.3. Лабораторные исследования процесса перемешивания жидкости эрлифтным устройством, работающим в динамическом режиме 159
4.1.3.1. Описание установки для проведения лабораторных исследований 159
4.1.3.2. Программа и методика проведения лабораторных исследований 159
4.1.3.3. Результаты лабораторных исследований 160
4.2. Лабораторные исследования технологии аэрации и перемешивания жидкости с использованием вихревых эрлифтных устройств 164
4.2.1. Лабораторные исследования процесса перемешивания жидкости вихревым эрлифтным устройством 164
4.2.1.1. Описание установки для проведения лабораторных исследований 164
4.2.1.2. Программа и методика проведения лабораторных исследований 166
4.2.1.3. Результаты лабораторных исследований 167
4.2.2. Лабораторные исследования массопередачи кислорода в жидкость в процессе ее аэрирования мелкопузырчатой пневматической системой и перемешивания вихревым эрлифтным устройством 172
4.2.2.1. Программа и методика проведения лабораторных исследований 172
4.2.2.2. Результаты лабораторных исследований 173
Выводы к главе 4 174
Глава 5. Разработка технологии предварительной обработки городских сточных вод в вихревых гидродинамических устройствах (ВГДУ) 175
5.1. Обоснование использования метода предварительной обработки сточных вод в вихревых гидродинамических устройствах
с целью интенсификации работы городских очистных сооружений 175
5.1.1. Анализ дисперсного состава загрязнений хозяйственно-бытовых сточных вод 175
5.1.2. Влияние дисперсного состава сточных вод на скорость их биохимического окисления 178
5.1.3. Предварительная биокоагуляционная обработка сточных вод как метод интенсификации первичного отстаивания 184
5.2. Исследования технологии предварительной обработки сточных вод в вихревых гидродинамических устройствах 187
5.2.1. Объект исследований, программа и методика проведения испытаний 187
5.2.1.1. Объект исследований 187
5.2.1.2. Конструкция вихревого гидродинамического устройства (ВГДУ) 189
5.2.1.3. Описание установки для проведения исследований технологии предварительной обработки сточных вод в ВГДУ 192
5.2.1.4. Программа и методика проведения исследований технологии предварительной обработки сточных вод 194
5.2.2. Результаты исследований технологии предварительной обработки сточных вод в ВГДУ 195
5.3. Исследования процесса биологической очистки обработанных в ВГДУ сточных вод 203
5.3.1. Описание установки для проведения исследований 203
5.3.2. Программа и методика проведения исследований 205
5.3.3. Результаты экспериментальных исследований влияния предварительной обработки сточных вод в ВГДУ и отстаивания на процесс их последующей биологической очистки 208
Выводы к главе 5 214
Глава 6. Разработка технологии активации потока возвратного ила аэротенков путем утилизации его избыточной энергии при обработке в электрогидродинамическом устройстве (ЭГДУ) 216
6.1. Обоснование выбора мероприятий по интенсификации работы аэротенков 216
6.1.1. Технология утилизации избыточной энергии перекачиваемого насосами потока возвратного ила 216
6.1.2. Насыщение активного ила кислородом 217
6.1.3. Воздействие на активный ил повышенной турбулентности 223
6.1.4. Электрообработка активного ила 228
6.2. Лабораторные исследования технологии утилизации избыточной энергии потока возвратного ила 232
6.2.1. Объект исследований, программа и методика проведения лабораторных испытаний технологии утилизации избыточной энергии потока возвратного ила 232
6.2.1.1. Объект исследований 232
6.2.1.2. Описание установки для проведения лабораторных исследований технологии утилизации избыточной энергии потока возвратного ила 233
6.2.1.3. Программа и методика проведения лабораторных исследований технологии утилизации избыточной энергии потока возвратного ила 235
6.2.1.4. Методика проведения химических анализов 236
6.2.2. Результаты экспериментальных исследований влияния параметров обработки иловой смеси в ЭГДУ на повышение ее ферментативной активности 238
6.2.3. Результаты экспериментальных исследований влияния обработки иловоздушной смеси в ЭГДУ на изменение динамики процесса биологической очистки сточных вод в опытном аэротенке 242
Выводы к главе 6 245
Глава 7. Производственное внедрение технологий диспергирования водовоздушных смесей 246
7.1. Производственное внедрение технологии диспергирования водовоздушной смеси 246
7.1.1. Производственное внедрение технологии диспергирования водовоздушной смеси на участке очистки замазученных сточных вод ТЭЦ г. Пензы 246
7.1.2. Рекомендации по проектированию и расчету аппаратурного оформления технологии диспергирования водовоздушной смеси в ЭГДУ. Расчет экономического эффекта от полученного внедрения .254
7.2. Производственное внедрение технологии перемешивания аэрационного объема вихревыми эрлифтными устройствами 261
7.2.1. Производственное внедрение технологии перемешивания аэрационного объема вихревыми эрлифтными устройствами (ВЭУ) на канализационных очистных сооружениях г. Каменки Пензенской области 261
7.2.2. Рекомендации по проектированию и расчету аппаратурного оформления технологии премешивания аэрационного объёма.
Расчет экономического эффекта, полученного от внедрения 268
7.3. Производственное внедрение технологии предварительной обработки сточных вод в вихревом гидродинамическом устройстве 270
7.3.1. Производственное внедрение технологии предварительной обработки сточных вод в ВГДУ на канализационных очистных сооружениях г. Сердобска Пензенской области 270
7.3.2. Рекомендации к проектированию и расчету аппаратурного оформления технологии предварительной обработки сточных вод в ВГДУ. Расчет экономического эффекта от полученного внедрения 278
7.4. Производственное внедрение технологии утилизации избыточной энергии потока возвратного ила в электрогидродинамическом устройстве...281
7.4.1. Производственное внедрение технологии утилизации избыточной энергии потока возвратного ила на канализационных очистных сооружениях г. Заречного Пензенской области 281
7.4.2. Производственное внедрение технологии утилизации избыточной энергии потока возвратного ила на канализационных очистных сооружениях ОАО «АвтоВАЗ» г. Тольятти
Самарской области 291
7.4.3. Рекомендации по проектированию и расчет аппаратурного оформления технологии утилизации избыточной энергии потока возвратного ила. Расчет экономической эффективности от полученного внедрения 295
Общие выводы 300
Библиографический список
