Введение к работе
Актуальность работы Унифицированные технологические схемы биохимической очистки сточных вод (СВ) можно представить в виде сочетания различных устройств в конкретных модификациях технологических процессов, которые рассматриваются как инженерные задачи Модификации биохимических процессов очистки СВ определяются от преобладания того или иного вида загрязнений, концентрации загрязнений и расхода СВ При этом при повышенных расходах СВ рационально применять модификации процессов очистки, не вызывающие увеличенных объемов сооружений, так как при этом резко возрастает их стоимость Особенно это относится к биологическим очистным сооружениям, показывающим высокую степень очистки СВ от органических соединений, но имеющим очень большие габариты Тем не менее современные методики технологических расчетов не учитывают комплексное извлечение загрязнений из СВ в унифицированных биологических очистных сооружениях Экономически целесообразно интенсифицировать процесс биологической очистки совершенствованием технологических расчетов
СВ населенных пунктов зачастую являются источником попадания содержащихся в них болезнетворных микробов, бактерий и вирусов в водоприемники и водоемы, а также заражения почвы при внесении в нее осадка СВ в качестве удобрения Особенно большую опасность представляют сточные воды лечебных учреждений Несмотря на все меры предосторожности, не всегда удается предотвратить попадание возбудителей заразных заболеваний в СВ. Это происходит посредством так называемых бациллоносителей (носителей патогенных микробов), полное удаление которых с помощью медицинских средств не представляется возможным
При низкой степени очистки и обеззараживания СВ на очистных сооружениях канализации (ОСК) возможно поступление патогенных микроорганизмов в водоемы, что наряду с высокой устойчивостью микроорганизмов к неблагоприятным факторам внешней среды создает
реальную угрозу для длительного распространения водным путем кишечных инфекций.
В процессе очистки СВ различными методами происходит также снижение количества содержащихся в них бактерий Наряду с уменьшением количества бактерий, которое представляет собой хотя и побочное, но весьма желательное явление, происходит значительное, а порой даже полное удаление из СВ патогенных микробов и т. п. Однако этого недостаточно Следует предусматривать специальную дезинфекцию СВ. Для этого на практике применяют хлорирование и термическую дезинфекцию СВ. Прочие дезинфицирующие средства, применяемые, например, в больницах, в настоящее время для непосредственной обработки СВ не применяются Кроме того, во многих лечебных учреждениях вообще не производится обеззараживание СВ перед сбросом их в городской коллектор.
Совершенствование экономически целесообразных биологических и физико-химических методов очистки СВ позволяет увеличить эффективность очистки СВ и, соответственно, уменьшает отрицательное антропогенное воздействие СВ на окружающую среду
Цель работы. Разработка технологии, обеспечивающей эффективную очистку и обеззараживание СВ и осадков за счет совершенствования биологических и физико-химических методов очистки от патогенных микроорганизмов
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи
- определить факторы, влияющие на эффективное обеззараживание СВ
электролитическим методом и методом электродугового разряда,
определить пути интенсификации обеззараживания СВ электролитическим методом и методом электродугового разряда;
разработать технологические схемы очистки и обеззараживания СВ и их осадков,
разработать методику расчета компактных биологических ОСК.
Научная новизна. Установлена зависимость эффекта обеззараживания и очистки СВ методами электролиза и электрокаталитической деструкции в присутствии алюмо-марганцевого катализатора от напряжения, силы тока, содержания активного хлора в очищаемой воде
Впервые установлена зависимость эффекта обеззараживания и очистки СВ методами электродугового разряда от частоты, количества импульсов, плотности распределения катодов и высоты расположения катодов над поверхностью воды
Получена математическая модель процесса обеззараживания СВ, определяющая зависимость остаточного содержания бактерий в воде от режимных параметров установки электроискрового разряда
Разработана методика расчета процессов нитрификации, денитрификации в биологических ОСК
Разработан способ обеззараживания и очистки СВ термическим методом (патент РФ на изобретение № 2264989)
Практическая значимость работы состоит:
в использовании предложенных методик расчета процессов нитрификации, денитрификации в рабочих проектах строительства ОСК р ц Акъяр и р п Чишмы (РБ),
использовании разработанного метода электрокаталитической деструкции при строительстве ОСК туберкулезной больницы п Яр Сале (ЯНАО),
использовании разработанного метода электроискрового разряда в рабочем проекте больничного комплекса психиатрической больницы в п Базилеевка (РБ)
Внедрение результатов исследования в практику. Результаты выполненных теоретических и экспериментальных исследований использованы при разработке технологий обеззараживания и очистки
СВ туберкулезной больницы в поселке Яр-Сале Ямальского района,
СВ р ц Акъяр (РБ),
СВрп Чишмы (РБ),
- в рабочем проекте больничного комплекса психиатрической больницы в п. Базилеевка (РБ)
На защиту выносятся: 1 Результаты экспериментально-теоретических исследований процессов обеззараживания СВ электролитическим методом и методом электродугового разряда
2 Математическая модель процесса обеззараживания СВ, показывающая
зависимость остаточного содержания бактерий в воде от плотности катодов и
высоты их расположения над поверхностью воды
3 Методика расчета компактных биологических ОСК.
4 Результаты производственной апробации сооружений обеззараживания и
очистки СВ.
Апробация работы. Результаты проведенных исследований докладывались на международных и республиканских научно-технических конференциях: X Юбилейной международной научно-технической конференции «Строительство, коммунальное хозяйство - 2006», XI Международной научно-технической конференции «Строительство, архитектура, коммунальное хозяйство - 2007» Результаты исследования прошли производственную апробацию
Публикации. Основные научные результаты диссертации опубликованы в 7 работах, в том числе 1 статья в ведущем рецензируемом издании, в 6 материалах международных и всероссийских конференций
Объем и структура работы. Работа состоит из введения, 5 глав, заключения, библиографического списка, включающего 66 наименований Основная часть изложена на 125 страницах машинописного текста, содержащего 17 рисунков и 25 таблиц
