Інтенсифікація технологічних процесів комплексного очищення стічних вод промислово-урбаністичних центрів



Сторінка1/4
Дата конвертації04.01.2017
Розмір1.11 Mb.
ТипРеферат
  1   2   3   4





Реферат
роботи на здобуття Державної премії України 2013 р. у галузі науки і техніки
Інтенсифікація технологічних процесів комплексного очищення стічних вод промислово-урбаністичних центрів”
Мета і задачі роботи
Ефективний менеджмент водних ресурсів відіграє важливу роль в досягненні екологічного благополуччя водних екосистем України. Одним із ключових факторів цього процесу є забезпечення необхідної якості очищених промислових і побутових вод, які скидають у водойми чи на централізовані біологічні споруди промислово-урбаністичних центрів або використовують повторно в промисловості.

Рівень досконалості технологій очищення стічних вод обумовлює ступінь антропогенного впливу на стан водної екосистеми та її екологічної стабільності, що, в свою чергу, визначає безпеку питного водопостачання в країні і економічні аспекти підготовки якісної питної води.

Вирішення задачі збереження екологічного благополуччя водних екосистем потребує комплексного підходу до інтенсифікації технологічних процесів очищення стічних вод, які спрямовані з одного боку на припинення скидання в природні водойми та довкілля забруднюючих речовин, а з іншого – на значне зниження забору свіжої води за рахунок створення оборотних і замкнених систем водопостачання.

Метою роботи є інтенсифікація технологічних процесів комплексного очищення стічних вод шляхом вилучення з них токсичних органічних і неорганічних забруднень, біогенних елементів; створення технологій зневоднення та утилізації осадів; одержання нових реагентів та матеріалів для водоочищення.

Для досягнення поставленої мети необхідно розв’язати задачі в таких взаємопов’язаних напрямках, кожен з яких є неодмінною умовою успішного виконання інших, а саме:

1) Розробити та впровадити технології очищення стічних вод від токсичних домішок перед надходженням на централізовані очисні споруди промислово-урбаністичних центрів.

2) Створити нові технології інтенсифікації процесів біологічного очищення стічних вод на централізованих очисних спорудах.

3) Створити нові технології зневоднення і утилізації осадів біологічного очищення стічних вод промислово-урбаністичних центрів.

4) Розробити фізико-хімічні методи глибокого доочищення стічних вод для їх повторного використання.

5) Створити нові реагенти і сорбенти для інтенсифікації та вдосконалення очищення стічних вод на локальних і централізованих очисних спорудах.


Наукова новизна роботи полягає в наступному:

запропоновано нову наукову концепцію щодо доцільності поєднання в проточному біологічному реакторі декількох біологічних процесів з різними вимогами до концентрації розчиненого кисню, вмісту органічних речовин і мінеральних сполук азоту: автотрофної нітрифікації, гетеротрофної денітрифікації, анамокс-процесу та гетеротрофного окиснення.;

– теоретично обґрунтовано нову конструкцію біореактора із зваженим шаром осаду, що забезпечує глибоку мінералізацію органічної частини осаду, високу ефективність відділення активного мулу від мулової води;

– розроблено нові математичні моделі для інтенсифікації процесів біологічного очищення стічних вод, зневоднення осадів на мулових майданчиках, видалення мулової води; процесу біосорбції токсичних органічних сполук на біологічно активному вугіллі, на основі реалізації яких запропоновано інженерні методи розрахунку технологічних і конструктивних параметрів різних споруд очищення стічних вод;

– обґрунтовано нові підходи до інтенсифікації процесів зневоднення високовологоємних осадів очищення стічних вод шляхом застосування біологічних процесів або матеріалів капілярної дії та геотекстильних матеріалів;

– обґрунтовано методи інтенсифікації мембранних технологій очищення мінералізованих вод від заліза, органічних домішок, жорсткості і запропоновано критерії оцінки ефективності роботи мембран для передбачення параметрів їх експлуатації;

– запропоновано нові теоретичні підходи до інтенсифікації процесів глибокого очищення стічних вод від токсичних органічних речовин шляхом поєднання сорбції на біологічно активованому вугіллі і біодеструкції адсорбованих речовин та використання термодинамічних характеристик для прогнозування ефективності процесу глибокого очищення води;

– виявлено специфіку застосування іонного обміну для безвідходного вилучення нітратів з біологічно очищених стічних вод для зниження антропогенного навантаження на природні водойми і повторного використання очищених стічних вод.


Короткий зміст роботи

По першому напрямку.

Для запобігання попаданню іонів важких та кольорових металів у відстійники та на очисні споруди промислово-урбаністичних центрів розроблено безвідходні локальні технології очищення стічних вод гальванічних виробництв від іонів важких металів, що дозволяють широко застосовувати замкнені системи промивки деталей в гальванічних виробництвах.

Визначено умови вилучення у металічному вигляді цинку, нікелю та інших металів з застосуванням магнітосорбційних та мембранних методів. Розроблено технології переробки розчинів хроматів, очищення розчинів сульфатів. Технологія запроваджена на Монетному дворі Національного банку України.

Для інтенсифікації процесів вилучення нафтопродуктів з води модифіковано процеси електрофлотації та магнітосорбції.



Запропоновано методи омагнічування органічних часток та відділення їх при коалесценції в сильно неоднорідному магнітному полі. Технологія пройшла дослідно-промислове випробування на “Київському електровагоноремонтному заводі ім. Січневого повстання 1918 р.”, м. Київ (рисунок 1).

Рисунок 1 – Технологічна схема очищення стічних вод Київського електровагоноремонтного заводу від жирових забруднень та нафтопродуктів


Для інтенсифікації умов біологічного очищення води внаслідок скидання високомінералізованих шахтних та стічних вод розроблено метод опріснення концентратів баромембранного очищення води, елюатів іонообмінного її знесолення, шахтних та стічних вод, що містять в високих концентраціях сульфати та іони жорсткості.

Технологія пройшла дослідно-промислове випробування на Державному підприємстві “Східний гірничо-збагачувальний комбінат”, ВАТ “Стиролбіотех”.

Розроблено нові підходи щодо інтенсифікації баромембранного очищення стічних вод модифікованими мембранами, що виключає додаткове застосування хімічних реагентів.

Визначено критерії вибору типів мембран, що забезпечують ефективне очищення від неорганічних солей, жорсткості і органічних сполук, та критерій прогнозування експлуатаційних параметрів очищення. Ці розробки не мають аналогів і захищені патентами України. Запропоновано локальні інтегральні мембранні схеми очищення стічних вод окремих цехів металургійних підприємств (див. рисунок 2).


Рисунок 2 – Принципова локальна інтегральна схема очищення промивних стічних вод металургійного виробництва


Розроблено комплексну технологію очищення стічних вод звалищ твердих побутових відходів, суть якої полягає в попередньому глибокому каталітично-окислювальному очищенні, доочищенні мембранними методами, насиченні очищеної води біотопами для подачі на біоплато з наступним скидом в природні водойми. Отримані експериментальні результати лягли в основу техніко-економічного обґрунтування “Впровадження модернізації технологічного комплексу підготовки, переробки та знешкодження фільтраційних вод полігону ТПВ №5 в с. Підгірці” (рисунок 3). Важливою складовою технології є утилізація концентрованих залишків, які утворюються на різних етапах очищення.


Рисунок 3 – Блок-схема очисних споруд очищення фільтрату полігону ТПВ №5 за розробленою технологією потужністю 600 м3 на добу


На прикладі підприємств по виробництву паперів та картону розроблено технологію зниження вмісту завислих речовин в стічних водах перед їх скидом на біологічні очисні споруди. Технологія пройшла дослідно-промислове випробування на ПАТ “Київський картонний комбінат” та запроваджена на ТОВ “Донецьк-Вторма”.
По другому напрямку.

Розроблена і теоретично обґрунтована одномулова система нітри- денітрифікації при очищенні стічних вод, що дозволяє одночасно вилучати органічні забруднення і забезпечити глибоке видалення сполук азоту. Крім того, запропонована одномулова технологія, здатна ефективно вилучати амонійний азот при дефіциті органічних сполук за допомогою анаммокс-бактерій, що неможливо при традиційному біологічному очищенні з нітри- денітрифікацією (див. рисунок 4).



Поєднати і оптимізувати всі біологічні процеси запропоновано у проточному єрліфтному біореакторі, який поєднує багаторазову активацію нітрифікуючого і денітрифікуючого мулу з поперемінним лімітуванням субстратів. За рахунок регулювання витрати повітря створюються яскраво виражені аеробні та аноксидні зони з різним ступенем перемішування. Це дозволило знизити загальну потребу в кисні до 50% і скоротити витрати електроенергії на подачу повітря. Технології впроваджено на каналізаційних очисних спорудах Новий Світ Донецької області, на підприємствах Старобешевської ТЕС, Макіївського міськводоканалу, шахті “Красноармійська-Західна”, КП “Компанії” Вода Донбасу”.

Рисунок 4 – Аеротенк-відстійник з одномуловою системою


Каталог: sites -> default -> files
files -> Положення про порядок підготовки фахівців ступенів доктора філософії та доктора наук в аспірантурі (ад’юнктурі) та докторантурі вищих навчальних закладів
files -> Відділ аспірантури та докторантури Уманського державного педагогічного університету імені Павла Тичини
files -> Київський національний університет імені Тараса Шевченка
files -> Програма вступного іспиту до аспірантури зі спеціальності 22. 00. 03 соціальні структури та соціальні відносини Затверджено
files -> Культура Античності. Культура Давньої Греції
files -> Системотехнічні засади та інструментально-програмні засоби створення та підтримки цифрових словників сидорчук надія Миколаївна
files -> Міністерство освіти І науки україни державний економіко-технологічний університет транспорту
files -> Конспект лекцій для студентів усіх спеціальностей освітньо-кваліфікаційних рівнів «спеціаліст»,
files -> Конструкції для енергоефективного відновлення забудови, постраждалої від надзвичайних ситуацій


Поділіться з Вашими друзьями:
  1   2   3   4


База даних захищена авторським правом ©uchika.in.ua 2019
звернутися до адміністрації

    Головна сторінка