Введение к работе
Актуальность работы. Биологическая очистка в аэротен-ках является наиболее распространенным и экономичным способом очистки сточных вод от органических загрязнений.
Очистка сточных вод в комбинированных аэротенках по известным причинам, предпочтительнее, чем в аэротенках с отдельностоящими вторичными отстойниками. Однако они не получили широкого распространения в силу сложности, их конструкции, эксплуатации и недостаточной изученности происходящих в них технологических процессов.
Появление новых химических соединений в промышленных стоках, несовпадение режимов их поступления с бытовыми сточными водами приводят к резкому колебанию состава воды по часам суток, к неравномерной нагрузке на активный ил, что вызывает нарушение микробиологических процессов в аэротенках. В этих условиях идея автоматической системы управления аэротенками является актуальной, однако се осуществление требует применения гибких систем регулирования технологическим процессом биологической очистки, заложенными в конструкции самого сооружения.
В предлагаемой конструкции аэрогенка-осветлителя можно очищать сточные воды с широким спектром концентрации органических и токсичных загрязнений, особенно высококонцентрированные и токсичные стоки..
Ожидается значительный технологический, экономический и экологический эффекг при реконструкции коридорных аэро-тенков-вытеснителей в аэротенки-осветлители с управляемым процессом.
Эффективность предлагаемого комбинированного аэротен-ка во многом определяется заложенной в конструкции возможностью активно влиять на все процессы очистки воды с помощью регулируемой рециркуляции активногоі ила.
Целью диссертации является разработка комбинированного сооружения, включающего в себя аэротенк-вытеснитель,
осветлитель со взвешенным слоем активного ила, эрлифтную камеру и рециркуляционно-распределительную камеру.
В соответствии с поставленной целью решались следую
щие задачи: -
. -— исследование влияния рециркуляции активного ила на управление очисткой сточной воды и теоретическое обоснование взаимосвязи рециркуляции и биологических процессов в аэротенке;
— создание аппарата, позволяющего реализовать процес: сы начального разбавления сточных вод, направленного изменения гидродинамики потока и осветления во взвешенном слое активного ила;
- — создание математической модели процесса очистки для оптимального сочетания аэротенка, осветлителя и рецирку-ляцнонно-распределигельной камеры.
Научная новизна проведенных исследований заключается в следующем:
Теоретически обоснована, изучена и лолучена закономерность удельной скорости окисления органических веществ от управляемой рециркуляции активного ила.
Предложена и гидродинамическими исследованиями подтверждена оптимальная конструкция .осветлителя АТОУП.
Получена математическая модель взаимосвязи скорости движения воды от размеров конструктивных элементов рецир-куляционно-распределительной камеры.
Получена математическая модель _вертикальной составляющей скорости движения воды в защитном слое осветлителя в зависимости от скорости движения воды в рециркуля-щюнно-распределительной камере.
Создана математическая модель оптимальной длины осветлителя.
Создана конструкция аэротенка-осветлптеля с управляемым процессом, в которой объединены в одном сооружении а'эротенк-вытеснитель, осветлитель со взвешенным слоем ила, эрлнфтная камера и рециркуляцнонно-распределительная камера.
Новизна технологических и конструктивных разработок автора защищена авторскими свидетельствами №№ 958326,-940460, 948896, 1139710.
-В исследованиях широко применялись методы математического планирования эксперимента, ЭВМ при обработке
опытных данных її технико-экономических расчетах и оптимизация технологических параметров.
Практическая ценность полученных результатов состоит в создании комбинированного сооружения — аэротенка-освет-лителя, в котором биологические процессы очистки сточной воды и ее осветление регулируются управляющим параметром— степенью рециркуляции активного ила.
Разработана методика расчета аэрогенка-осветлителя с управляемым процессом (АТОУП) и применена для проектирования Сибирским отделением «Союзводоканалпроект» и Львовским государственным институтом проектирования коммунального строительства «Львовгипрокоммунстрой».
Предложена конструкция аэротенка-осветлителя и защищена, авторским свидетельством № 9848896 и конструкция отстойника-осветлителя, защищенная авторским свидетельством № 1139710.
Реализация результатов работы. Результаты работы нашли применение в разработке рекомендаций для проектирования реконструкции аэротенков с производительностью 50 тыс. -м3/сут. на очистных сооружениях канализации г, Новокузнецка с расчетным экономическим эффектом 67 тыс. руб. в год н для проектирования очистных сооружений канализации производительностью 30 тыс. м3/сут. о г. Переяслов-Хмельницкий с ожидаемым экономическим эффектом 48тыс. руб.. в год в ценах 1984 г.
. Апробация' работы. -Основные положения диссертации доложены на научно-технических конференциях в НИСИ (Новосибирск, 1975—1978 годы), в ЛИСИ (Ленинград, 1978год), на научно-техническом семинаре в НИИКВОВ А'КХ.им. К-Д. Памфилова (Москва, 1978 год).
По теме диссертации опубликовано восемь работ. Структура работы. Диссертация.состоит из введения, пяти глав,, заключения, библиографии из 95 наименований, 12 приложений, изложена на 107 страницах машинописного текста и включает 24 рисунка, 11 таблиц и 6 приложений.