Введение к работе
1.1. Актуальность работы
Охрана окружающей среды от загрязнения сточными водами является одной из актуальных проблем современности.
Развитие промышленности, сельского хозяйства, рост городов и поселков, расширение площадей орошаемого земледелия неизбежно приводят к повышению загрязненности природной воды.
Снижение ущерба, связанного со сбросом неочищенных сточных вод, может быть достигнуто путем сокращения этого сброса, а также в результате поиска оптимальных режимов их очистки и повторного использования в сельском хозяйстве. 'В Йемене неочищенные и недостаточно очищенные сточные воды, как правило, сбрасываются на свободные территории или в море. Количество этих вод в связи с урбанизацией постоянно увеличивается и к 2000 году возрастет до 50 млн.м3/год.
В условиях Йемена наибольшее распространение получили способы очистки сточных вод в биологических прудах, которые более экономичны в строительстве и не требуют дополнительных затрат энергии на эксплуатацию.
Основным недостатком биологических прудов по сравнению с методами искусственной биологической очистки является необходимость отведения под них значительных земельных площадей. Кроме того, высокие концентрации органических загрязнений в сточных водах, которые имеют место при низких нормах водоотведеиия, характерных для Йемена, оказывают отрицательное влияние на процесс очистки в биологических прудах.
Исследованиями ряда авторов (Винберг, Доливо-Добровольский, ВНИИ ВОДГЕО- Гасанов, Андреева, МГСУ- Абдулкадыров п др.) установлено, что введение в пруды культуры водорослей вида хлореллы, т.е. их альголизация, существенно интенсифицирует процесс очистки сточных вод от органических и бактериальных загрязнений, что позволяет использовать их для, орошения в сельском хозяйстве, сохраняя запас пресной воды и способствуя охране окружающей среды.
-4-Применение альголизнрованных прудов перспективно в условиях Йемена, однако для разработки технологической схемы и расчета ее элементов необходимо провести цикл экспериментальных исследований.
1.2. Цель и задачи работы заключаются в разработке методов технологического
расчета альголизнрованных биологических прудов, а также режимов их
эксплуатации в климатических условиях Йемена.
Для достижения поставленной цели следовало решить следующие задачи:
изучить динамику процесса биологической очистки городских сточных вод при интенсификации его с помощью микроводорослей для достижения необходимой степени очистки от органических загрязнений и требуемого эффекта обеззараживания;
экспериментально установить кинетические параметры для выбранной математической модели процесса биологической очистки в прудах с учетом роста и автолиза микроводорослей;
разработать методику инженерного расчета альголизнрованных прудов и режим их эксплуатации;
оценить технико-экономические показатели предложенной технологии очистки сточных вод в сопоставлении с известными решениями и обозначить область применения биопрудов в условиях Йемена.
1.3. Научная новизна работы состоит:
в теоретическом обосновании и подтверждении экспериментами способа
интенсификации работы альголизированных прудов за счет введения в них
культуры водорослей хлорелла;
._ в определении оптимальных параметров работы альголизированных прудов в условиях Йемена с учетом обеззараживания воды и уточнении констант кинетических уравнений, описывающих рост водорослей и снижение загрязнений. К4гПрактическая ценность заключается:
в разработке технологической схемы и метода расчета альголизированных
прудов;
в определении области применения биологических прудов в условиях
Йемена.
в технико-экономической оценке преимуществ альголизированных прудов по
сравнению с известными биопрудами и сооружениями биологической
очистки в искусственных условиях;
1.5. Апробация работы
Основные положения диссертации опубликованы в работах:
-
Состояние систем водоотведения в Республике Йемен. Сб.тр. ПГУПС, 1995г.
-
Основные различия между проточными и контактными прудами. Тез. сем. о повторном использовании сточных вод в Республике Йемен, г. Сана, 1997.
-
Скирдов И.В., Альмунейфи А.А. Интенсификация очистки сточных вод в биологических прудах. «Водоснабжение и санитарная техника», 1999, №2. Работа заслушивалась в декабре 1998 года на НТС НИИ ВОДГЕО и заседании кафедры водоотведения МГСУ.
1.6. На защиту выносятся:
результаты лабораторных и полупромышленных исследований процессов очистки бытовых сточных вод в биологических прудах с применением микроводорослей вида хлорелла;
выбор математической модели процесса и определение кинетических констант в уравнениях ферментативных реакций и уравнениях роста микроводорослей;
методика технологического расчета альголизированных прудов и режим их эксплуатации;
экономическая оценка применегоїя биологических прудов и определение области их рационального использования в условиях Йемена.
1.7. Объем и структура диссертации