WWW.BOOK.LIB-I.RU
БЕСПЛАТНАЯ  ИНТЕРНЕТ  БИБЛИОТЕКА - Электронные ресурсы
 
s

Pages:     | 1 | 2 || 4 | 5 |

«Посвящается памяти Александра Алексеевича Большакова СТРАТЕГИЧЕСКИЕ ПРОЕКТЫ ОСВОЕНИЯ ВОДНЫХ РЕСУРСОВ В XXI ВЕКЕ: ПРАВОВЫЕ, ...»

-- [ Страница 3 ] --

Безусловно, услуги по эмиссии и обращению облигаций наиболее качественно смогут оказывать именно региональные банки, поскольку являются финансовыми организациями и имеют свои разветвленные сети отделений. Интересна и другая возможность – использование овердрафта для покрытия текущих кассовых разрывов стабильно функционирующих предприятий ЖКХ. Сущность предлагаемого механизма заключается в следующем. При остром дефиците оборотных средств предприятие ЖКХ по предварительной договоренности с кредитной организацией представляет платежные документы на сумму, превышающую остаток на его расчетном счете. Кредитная организация проводит оплату, а образовавшаяся ссудная задолженность погашается всеми поступлениями на расчетный счет данного предприятия.

Подобные кредитные отношения строятся на следующих принципах:

соблюдение общих принципов кредитования (срочности, платности, возвратности);

предоставление заемных средств в размере дебетового сальдо расчетного счета, образовавшегося в результате платежей сверх остатка на нем;

погашение задолженности по овердрафту за счет всех поступлений на расчетный счет клиента.

Таким образом, кредитная организация предоставляет предприятию ЖКХ так называемый овердрафт: кредитует расчетный счет клиента при недостатке денежных средств. Овердрафтный кредит предусматривает контроль банка за использованием заемных средств, а процентные ставки по данному виду операций, как правило, относительно низкие.

Еще одно важное направление реформирования ЖКХ – энергоресурсосбережение. Вряд ли надо доказывать, что снижение затрат на производство, передачу и потребление энергоресурсов выгодно населению, и является условием перехода отрасли на безубыточное финансирование.

Решение проблем энергоресурсосбережения возможно только путем активного взаимодействия предприятий ЖКХ с поставщиками услуг и собственниками жилья, что также требует соответствующего законодательного обеспечения на региональном уровне. Для того чтобы заинтересовать обе стороны жилищнокоммунальные предприятия (в снижении производственных издержек), потребителей (в уменьшении стоимости потребляемых услуг), нужно разработать и принять «Положение по экономическому стимулированию предприятий, занимающихся вопросами энергоресурсосбережения, на принципах использования и распределения полученной экономии».

РАЗРАБОТКА И ИСПЫТАНИЕ ПЕРЕНОСНОГО УСТРОЙСТВА

ПОДГОТОВКИ ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ

Крошилов А. Л., ведущий программист ВЦ «ЦИОТ» УИ; Васильев А. Л., д.т.н., профессор, Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет, г. Новгород Аннотация. Представлено разработанное переносное устройство, обеспечивающее получения качественной питьевой воды в условиях чрезвычайных ситуаций. Описание и режим работы данного устройства.

–  –  –

Kroshilov A. L., Leading programmer VC «CIOT» UI; Vasil’ev A. L., Doctor of Technics, Professor, Nizhny Novgorod State University of Architecture and Civil Engineering, Novgorod Abstract. Presented is the developed portable unit, providing qualitative potable water in emergency situations. Description and operating regime of this uni are given.

Проблемам по водоснабжению населения России по оценке, Роспотребнадзора следует уделять особое внимание. Наибольшую опасность представляют вирусы, которые могут попасть в питьевую воду. Одним из главных признаков, указывающих на водный характер эпидемической вспышки, является почти одномоментное появление большого количества заболеваний среди лиц, пользующихся одним и тем же источником водоснабжения. Вместе с тем этот процесс отличается сравнительно быстрым уменьшением числа пострадавших с момента закрытия этого источника, причем в течение определенного периода отмечаются отдельные случаи контактных заболеваний в виде так называемого эпидемического хвоста.





Загрязнение воды в источниках водоснабжения происходит при авариях, попадании сточных вод. Питьевая вода должна быть безопасна в эпидемиологическом и радиационном отношении, безвредна по химическому составу и иметь благоприятные органолептические свойства. Основой для гигиенического нормирование качество воды должно быть соответствие требованиям ее безопасности в токсикологическом и эпидемиологическом отношении, а также эстетическим запросам населения. В последнее время участились случаи природных и техногенных катастроф, в результате которых выходят из строя системы централизованного водоснабжения. При этом наблюдается резкое ухудшение качества воды в источниках водоснабжения.

Установка для обработки воды разработана на кафедре Водоснабжения и водоотведения Нижегородского государственного архитектурно-строительного университета. Она применяется как автономная система при чрезвычайных ситуаций [1]. На рисунке 1 изображено предложенное устройство.

Рис. 1. Установка по обработки воды: 1 – корпуса; 2 – охлаждающей рубашки; 3

– низковольтного электрода; 4 – высоковольтного электрода; 5 – разрядной зоны; 6 – патрубка подвода сжатого осушенного газа; 7 – патрубка озона; 8 – патрубка подвода обрабатываемой воды; 9 – эжектора; 10 – патрубка отвода озонированной воды; 11 – водопроницаемых сеток; 12 – нижней приемной секции; 13 – средней фильтровальной секции с фильтрующим материалом; 14 – верхней секции обработанной воды; 15 – элемент подачи высокого напряжения.

–  –  –

Аннотация. Для оптимизации работы системы подачи и распределения воды, в ООО «Тюмень Водоканал» ведется работа по гидравлическому моделированию с использованием программно-расчетного комплекса «ZuluHudro». Программа позволяет проводить анализ работы системы водоснабжения в различных штатных и аварийных режимах, выполнять поверочные гидравлические расчеты. Для централизованного хранения информации на основе ПРК «ZuluHudro» создана геоинформационная система подземных коммуникаций.

–  –  –

Kulagina E. A., Engineer of networks and structures rates optimization department, LLC «Tjumen’-Vodokanal», Tyumen Abstract. To optimize the operation of water supply and distribution system LLC «Tjumen’-Vodokanal» do work in hydraulic modeling using the softwarecalculated complex «ZuluHudro». The software program enables to perform analysis of water supply system in different design modes and emergency states, to fulfill hydraulic checking calculations. As centralized information storage geoinformation system of underground pipelines was created on the basis of PRK «ZuluHudro».

В условиях увеличения мощностей промышленных предприятий, строительства новых районов города появляются новые проблемы в эксплуатации водопроводных сетей города. Одной из значимых составляющих жилищно-коммунального хозяйства являются инженерные сети и сооружения.

Для оптимизации работы системы подачи и распределения воды, в ООО «Тюмень Водоканал» с 2006 года ведется работа по гидравлическому моделированию с использованием программно-расчетного комплекса «ZuluHudro». Программа разработана ООО «Политерм» (г.Санкт-Петербург).

Геоинформационная система сетей водоснабжения города подготовлена на основе планшетов съемки города в масштабе 1:2000. ГИС позволяет оперативно подгружать географические съемки, хранить семантическую информацию, производить анализ данных, а также выполнять выборки по заданным условиям.

Общие сведения. Подача воды потребителям г. Тюмени осуществляется комплексом водозаборных узлов. Метелёвский водозабор расположен в 10 км от города, источником является р.Тура. Велижанский водозабор расположен в 30 км. от г. Тюмени. В настоящее время на водозаборе насчитывается 93 действующие артезианские скважины, из них постоянно находятся в работе 34.

Общая протяженность сетей водопровода г. Тюмень составляет 980 км.

Максимальный диаметр трубопровода – 1000 мм. Более 12000 водопроводных колодцев и камер насчитывает ГИС города.

В условиях развития системы водоснабжения города схема сетей значительно усложняется за счет появления в ней дополнительных элементов.

Для анализа режима работы сетей и оптимизации работы системы подачи и распределения воды ООО «Тюмень Водоканал» решает следующие задачи:

создание геоинформационной системы подземных (ГИС) коммуникаций для централизованного хранения информации;

выполнение гидравлических расчетов на основе ГИС;

паспортизация и инвентаризация сетей водопровода;

анализ аварийности сетей;

составление базы данных состояния запорной арматуры сетей водоснабжения.

Поверочный гидравлический расчет. К настоящему времени на базе программного модуля «ZuluHydro» создана гидравлическая модель г. Тюмени.

Модель системы водоснабжения позволяет выполнять поверочные расчеты.

Для анализа работы сети в различных штатных и аварийных режимах, выполняются поверочные гидравлические расчеты системы подачи и распределения воды при изменениях режимов работы водозаборных сооружений, плановых и аварийных отключениях магистральных водоводов, для определения технической возможности подключения проектируемых объектов к действующим сетям. По результатам расчетов составляются пъезометрические графики и профили трубопроводов.

Для оценки достоверности расчетных данных гидравлической модели смоделирован режим работы водопроводной сети при отключении запорной арматуры на магистральных водоводах. На основе расчетных данных, описанных при помощи программного модуля «ZuluHydro», выявлена область потребителей, попавших в зону отключения водоснабжения. По факту отключения проведен мониторинг жалоб, поступивших от жителей города на момент отключения. Совпадение расчетных данных с фактическими жалобами абонентов составляет 76%. Программно-расчетный комплекс «ZuluHydro»

позволяет достаточно точно определить зону отключения и пониженного давления, а, следовательно, и количество потребителей попавших в зону отключения при закрытии задвижек.

Для повышения точности данных гидравлической модели сетей водоснабжения специалисты ООО «Тюмень Водоканал» с 2007 г. проводят работы по паспортизации водопровода.

Паспортизация водопровода описание общих сведений о водопроводной сети – протяженности водоводов, материалов, деталировок колодцев, с занесением в базу данных ГИС «Zulu». Паспорт камеры, колодца – документ, удостоверяющий технологическую схему и наличие в нем запорной арматуры (деталировка), а так же ее функциональное состояние (см.: рис. 1.1).

На текущий момент в базу данных ГИС «Zulu» занесено 3035 паспортов водопроводных колодцев и камер. Всего система водоснабжения города насчитывает более 12000 водопроводных колодцев и камер.

С 2011 года в ООО «Тюмень Водоканал» начата работа по разработке и установке информационных табличек с указанием уникального номера колодца и привязок для нахождения колодца на местности. Использование информационных координатных табличек значительно сокращает время на поиск колодца, особенно в зимних условиях под снегом и льдом либо при завале колодцев посторонними предметами. На текущий период установлено более 2000 информационных табличек.

Выполнение работ по паспортизации сетей водопровода, позволит:

сократить время устранения аварий на сети водопровода;

уменьшить количество внеплановых отключений;

принять оптимальные решения по замене участков трубопроводов.

Рис. 1.1. Отображение информации по водопроводным колодцам и камерам.

Составление карты аварийности на водопроводных сетях города. Для анализа повреждений на водопроводных сетях и эффективного планирования планово-предупредительного ремонта специалистами ООО «Тюмень Водоканал» с 2010 года ведется работа по составлению карты аварийности с использованием ГИС «Zulu». В карту аварийности заносится информация о виде и месте повреждения, диаметру и материалу трубопровода, а также способе устранения утечки. Анализ аварийности позволяет оценить состояние трубопроводов, выявить участки с наибольшим количеством повреждений (ветхие трубопроводы), а также выполнить разбивку по материалу трубопровода и виду повреждений.

Внедрение ГИС – длительный сложный процесс, связанный со значительными трудозатратами. В настоящее время существует ряд серьезных проблем, препядствующих полноценному внедрению ГИС на предприятии

ООО «Тюмень Водоканал»:

1. наличие режимных ограничений в использовании ГИС;

2. недостаточная достоверность информации (отсутствие привязок, наличие ошибок при составлении паспортов водопроводных колодцев и камер);

3. слабая реализация диспетчерских задач;

Полноценное внедрение ГИС обеспечит рост эффективности функционирования предприятия в целом. С целью решения вышеперечисленных проблем и выполнения поставленных задач принято решение о разработке принципиально новой перспективной информационной системы для отображения системы водоснабжения – мнемосхемы. Внешний вид мнемосхемы сетей водоснабжения представлен на рис. 1.2.

Мнемосхема – графическая модель, отображающая функциональнотехническую схему управления водоснабжением заданного района.

Требования к разрабатываемой мнемосхеме предприятия:

1. простота и наглядность отображения схемы сетей;

2. интуитивно-понятный интерфейс;

3. достоверность информации;

4. отсутствие ограничений по секретности;

5. реализация диспетчерских задач (данные в системе должны отражать актуальное состояние элементов сети);

6. возможность составления перечня отключаемых абонентов;

7. возможность работы нескольких пользователей на сервере в единой базе данных.

Рис. 1.2. Внешний вид мнемосхемы сетей водоснабжения.

С 2012 года ведется работа по подготовке информации для составления мнемосхемы сетей водоснабжения г. Тюмени. Производится сбор и систематизация данных по схеме водоснабжения: наличие договоров на подключение к системе водоснабжения, приборов учета на вводах в здания, информации по балансовой принадлежности сетей водоснабжения, актов разграничения зон ответственности.

Выводы: В ООО «Тюмень Водоканал» создана гидравлическая модель системы водоснабжения. На ее основе выполняются поверочные гидравлические расчеты системы подачи и распределения воды в различных штатных и аварийных режимах работы. Гидравлическое моделирование позволяет оптимизировать работу сетей и сооружений системы, прогнозировать различные ситуации на сетях (перекладку водоводов, подключение новых абонентов). Ведется непрерывная работа по уточнению гидравлической модели, с занесением паспортов водопроводных колодцев и камер, исполнительных съемок вновь построенных сетей. Анализ аварийности на сетях водоснабжения, позволяет более эффективно организовывать плановопредупредительный ремонт. Реализация этих мероприятий в целом повышает устойчивость и эффективность работы системы водоснабжения г. Тюмени.

ПРИМЕНЕНИЕ СОВРЕМЕННОГО РЕАГЕНТА ДЛЯ

ОБЕЗВРЕЖИВАНИЯ СТОЧНЫХ ВОД, СОДЕРЖАЩИХ ИОНЫ Cu2+

–  –  –

Kurilina T. A., PhD (Technical Sciences), Associate professor; Zen’ko E. S., Master, Siberian Federal University, Krasnoyarsk Abstract. Cited are data of optimal doses to sanitate copper-bearing sewerage by modern reagent AMERSEPMP7.

В последние годы одной из острейших проблем, связанной с развитием промышленности, является загрязнение водного бассейна. К числу наиболее опасных источников загрязнений окружающей среды можно отнести сточные воды, содержащие ионы тяжелых металлов, в частности ионы меди Cu2+.

Источниками поступления в окружающую среду ионов меди являются многие промышленные производства: гальваническое, металлургическое, машиностроительное и горнодобывающее. Из-за того, что на предприятиях воду используют в огромных количествах – концентрация этих веществ очень большая, а ионы любых тяжелых металлов, даже в малых концентрациях, являются токсичными и представляют серьезную угрозу для окружающей среды. Поэтому в настоящее время актуальной задачей является поиск и разработка новых высокоэффективных и дешевых методов очистки сточных вод от ионов меди.

Благодаря современным технологиям, существует множество способов водоочистки, такие как химическое осаждение, коагуляция, ионный обмен, электрохимические методы и т.д. Чаще всего в производственной практике для удаления ионов тяжелых металлов, в частности ионов меди Cu2+, используют реагентный метод, заключающийся в осаждении металлических ионов при добавлении к стоку соответствующего реагента. Достоинство метода в его простоте, широком интервале начальных концентраций ионов тяжелых металлов, дешевизне используемого реагента [1].

Задачей исследований являлось определение оптимальных доз современного реагента AMERSEP MP7 для обезвреживания сточных вод, содержащих ионы Cu2+ для обеспечения высокого эффекта очистки стоков в экономически выгодных условиях. AMERSEP MP7 – реагент, содержащий 25раствора политиокарбоната натрия (Na2CS4), широко применяется в Западной Европе для удаления ионов тяжелых металлов из сточных вод, обладает малой токсичностью по сравнению с традиционными осадителями.

Реагент AMERSEP MP7 – жидкость бледно оранжевого цвета. Плотность реагента 1050 кг/м3, величина рН – 11,0, температура замерзания – 00С, температура кипения – 1000С, относительная плотность (вода=1) – 1,05, легко растворяется в холодной воде, обладает слегка серным запахом.

На кафедре «ИСЗиС» ФГАОУ ВПО Сибирского федерального университета Инженерно-строительного института была приготовлена модельная сточная жидкость со следующими концентрациями ионов меди Cu2+:

=60 мг/дм3; =100 мг/дм3; =140 мг/дм3 и обработана реагентом AMERSEP MP7.

В результате обработки сточной воды реагентом AMERSEP MP7 удалось снизить содержание ионов меди Cu2+ в воде и определить оптимальную дозу реагента, которая составляет 0,05-0,02 мл/л. Результаты испытаний приведены в таблице 1.

Таблица 1 Результаты эксперимента.

№ Исходная Доза Величина Остаточная Эффект пробы концентрация реагента рН концентрация очистки, Cu2+ мг/дм3 Cu2+ мг/дм3 мл/л % 1 60 0,25 10,5 0,316 99,47 2 60 0,05 10,5 0,268 99,55 3 60 0,02 10,5 0,190 99,68 4 60 0,002 10,5 0,743 98,76 5 100 0,25 10,5 0,507 99,49 6 100 0,05 10,5 0,212 99,78 7 100 0,02 10,5 0,192 99,80 8 100 0,002 10,5 1,702 98,29 9 140 0,25 10,5 0,686 99,51 10 140 0,05 10,5 0,298 99,78 11 140 0,02 10,5 0,141 99,89 12 140 0,002 10,5 4,628 96,69 Концентрацию ионов меди Cu2+ в воде определяли на атомноабсорбционном спектрометре 3300 производства Perkin-Elmer с пламенным атомизатором. По результатам исследований построены гистограммы, представленные на рисунске 1.

Для интенсификации хлопьеобразования использовали Ca(OH)2 (5%ый) или NaOH (5%) и снимали кинетику осаждения осадка. Было установлено, что применение Ca(OH)2 наиболее целесообразно.

Рис. 1. Зависимость эффекта очистки от дозы реагента AMERSEP MP7:

а) Cu2+=60 мг/дм3; б) Cu2+=100 мг/дм3; в) Cu2+=140 мг/дм3 В результате исследований по использованию современного реагента AMERSEP MP7 были найдены оптимальные дозы для обезвреживания медьсодержащих стоков, что позволяет их использовать на технологические нужды гальванического производства и схемы промывок.

–  –  –

ПРИМЕНЕНИЕ РЕАГЕНТА AMERSEP MP3 ДЛЯ ОБЕЗВРЕЖИВАНИЯ

МЕДЬСОДЕРЖАЩИХ СТОЧНЫХ ВОД

Курилина Т. А., к.т.н., доцент; Парфенова О. Н., магистр, Сибирский федеральный университет, г. Красноярск Аннотация. Приводятся предварительные данные по применению реагента AMERSEP MP3 для обезвреживания медьсодержащих сточных вод.

–  –  –

Kurilina T. A., PhD (Technical Sciences), Associate professor; Parfenova O. N., Master, Siberian Federal University, Krasnoyarsk Abstract. Cited are preliminary data of reagent AMERSEPMP3 application to sanitate copper-bearing waste water.

Омеднение покрытий используется во многих отраслях промышленности.

Технология обработки поверхности и нанесения медного покрытия разделяют друг от друга операциями промывки вследствие чего данное производство является одним из крупных водопотребителей, примерно 90 – 95 % воды в гальваническом производстве используется на промывочные операции.

Ежегодно при промывке изделий из рабочих ванн выносится не менее 2500 тонн меди [1]. Соединения меди, выносимые сточными водами гальванического производства, оказывают вредное воздействие на экосистему, даже в малых концентрациях может возникнуть резко выраженное токсичное действие на рыб и другие водные организмы [2]. При проектировании систем водоснабжения современных гальванических производств чаще всего возникает необходимость в создании замкнутых систем оборотного водоснабжения и особенно остро стоит проблема применения новых дешевых и качественных реагентов. В Западной Европе в последнее время находит широкое применение реагент AMERSEP MP3, производства Ashland Specialty Chemical Compani Drew Industry (Netherland), который позволяет осаждать катионы многих тяжелых металлов из сточных вод предприятий в виде малорастворимых хелатных соединений [3]. Данный реагент представляет органосеросодержащее соединение, в котором раствора 30-45% диэтилдитиокарбаната натрия.

Реагент AMERSEP MP3 – это жидкость легкорастворимая, слегка желтоватого цвета, плотность ее 1180 кг/м3; величина рНисх. – 10,0; температура замерзания – 5 0С; температура кипения 1000С; разлагается под действием микроорганизмов; рекомендуемый температурный режим хранения от 00С до 300С; относительная плотность (вода=1) – 1,18. Относится к стабильным товарным продуктам.

Диэтилдитиокарбанат натрия (C5H10NS2Na) – это хелатное образование при обработке сероуглерода диэтиламином в присутствии гидроксида натрия.

Для разработки технологии и определение режимов очистки промывных стоков гальванических цехов от ионов меди Cu2+ на кафедре «ИСЗиС» ФГАОУ ВПО Сибирского федерального университета Инженерно-строительного института была приготовлена модельная сточная жидкость с исходной концентрацией ионов:. Cu2+=60 мг/дм3; Cu2+=100 мг/дм3; Cu2+=140 мг/дм3 и обработана реагентом AMERSEP MP3, что позволило снизить концентрацию ионов меди в воде до следующих показателей (см.: табл. 1).

Таблица 1 Результаты экспериментальных исследований процесса обезвреживания медьсодержащих сточных вод.

№ Исходная Доза реагента Величина рН Остаточная пробы концентрация мл/л концентрация Cu2+, мг/дм3 Cu2+, мг/дм3 1 140 0,05 11 0,501 2 140 0,1 7,8 0,598 3 100 0,05 7,0 0,212 4 100 0,01 1 0,63 5 60 0,01 11 0,209 Концентрацию ионов меди определяли на атомно-абсорбционном спектрометре 3300 производства Perkin-Elmer с пламенным атомизатором. Из таблицы видно, что предлагаемый реагент AMERSEP MP3 эффективно снижает уровень содержания ионов меди Cu2+ в сточной воде до минимума показателей качества воды (см.: табл. 2), используемой на технологические нужды для промывки в соответствии с ГОСТом 9.314-90 «Вода для гальванического производства и схемы промывок»

Таблица 2 Показатели качества воды.

Показатели Единицы Допустимое значение показателей качества и качества воды, измерения ингредиентов технической воды по категориям ингредиенты Категория 1 Категория 2 мг/дм3 Медь 1,0 1,0 Реагент AMERSEP MP3 подавали в систему указанными в таблице 1 дозами, затем перемешивали в течение 1,0 – 1,5 минут пока смесь не станет однородной. Для корректировки величины рН использовали Ca(OH)2 или NaOH и снимали кинетику осаждения осадка, представленную на рисунке 1 (а, б, в).

Рис. 1.: а – Cu2+=60 мг/дм3;б – Cu2+=100 мг/дм3; в – Cu2+=140 мг/дм3.

1 – применение Ca(OH)2, ;2 – применение NaOH.

Установлено, что применение Ca(OH)2 предпочтительнее.

В результате проведенных исследований процесса реагентного обезвреживания медьсодержащих сточных вод определена оптимальная доза реагента и величина рН при которых достигаются требования к качеству очищенной воды для технических нужд предприятия.

Примечание

1. Колесников, В. А. Анализ, проектирование технологий и оборудования для очистки сточных вод / В. А. Колесников, Н. В. Меньшутина. – М.: ДеЛипринт, 2005. – 266 с.

2. Измерова, Н. Ф. Медь и ее соединения / Под общей ред. академ. Н. Ф. Измеровой. – М.: Центр международных проектов ГКНТ, 1989. – 225 с.

3. Пат. 588/256 Стабилизации тяжелых металлов в золе / Кэтлин Энн, Крамер; Марк Жерар, № 601484, 22 июля 1997 г.

ИНТЕНСИФИКАЦИЯ ПРОЦЕССА РАСТВОРЕНИЯ

ПОРОШКООБРАЗНЫХ ФЛОКУЛЯНТОВ

Ледян Ю. П., Щербакова М. К., Белорусский национальный технический университет, г. Минск; Бессолова Л. В., ТюмГАСУ, г. Тюмень Аннотация. В результате проведенных исследований разработан новый способ интенсификации процесса растворения высокомолекулярных материалов за счет одновременной турбулизации потоков благодаря конструкции лопастей импеллера и механического воздействия на растворяемые частицы флокулянта твердыми нерастворяемыми частицами.

Применение разработанного метода позволяет резко снизить энергоемкость процесса растворения, повысить качество приготавливаемых растворов и уменьшить расход дорогостоящих флокулянтов.

INTENSIFICATION OF POWDERY FLOCCULANTS DILUTION PROCESS

Ledjan Ju. P., Shherbakova M. K., Belarusian National Technical University, Minsk;

Bessolova L. V., TSUACE, Tyumen Abstract. As the result of research developed is a new method of intensification process of highly molecular materials solution owing to simultaneous turbolization of flows due to the impeller blade construction and mechanical impact on dissolved flocculent particles with hard non-dissolved particles. The application of the workedout method enables to decrease the power intensity of the solution, raises the quantity of prepared solutions and decreases the waste of expensive flocculants.

Для очистки сточных вод промышленных предприятий от взвешенных мелкодисперсных частиц и осветления стоков в настоящее время широко применяются флокулянты, которые резко интенсифицируют процесс флокуяции твердых частиц и осветления жидкой фазы. Наиболее эффективными являются синтетические высокомолекулярные вещества, одним из самых распространённых среди которых является полиакриламид (ПАА) [1, с. 8]. Обычно применяется ПАА, выпускаемый в виде гранул со средним размером 0,5-0,8 мм. Приготовление водного раствора ПАА требует наличия специального оборудования и соблюдения технологии растворения. Процесс растворения высокомолекулярных веществ в отличие от низкомолекулярных сопровождается набуханием, вернее, набухание таких веществ является начальной стадией их растворения.

На начальной стадии растворения происходит не только диффузия макромолекул ПАА в воду, как это имеет место при растворении низкомолекулярных веществ, но и диффундирование молекул воды в макромолекулу полимера, которая упакована сравнительно неплотно, и в результате теплового движения гибких цепей между ними образуются пустоты, в которые могут проникать молекулы воды. Молекулы воды раздвигают вначале отдельные участки цепи макромолекул, а затем – сами макромолекулы.

Так как подвижность молекул воды во много раз выше подвижности макромолекул ПАА, то сначала главным образом происходит диффузия молекул воды в высокополимер, существенно увеличивая его объём, и только лишь потом макромолекулы ПАА отрываются от основной массы вещества и начинают диффундировать в жидкую среду, образуя однородный раствор.

На этой стадии растворения поверхность каждой частицы ПАА покрывается оболочкой, состоящей из набухших макромолекул вещества, обладающих высокой когезией.

Диспергированные частицы ПАА, обладающие более высокой чем вода плотностью, в процессе перемешивания в ёмкости мешалки отстают от молекул воды вследствие большей инерционности. Поток жидкости обтекает макромолекулы полимера, и молекулы воды при этом ударяются о макромолекулы, проникая внутрь частицы в межмолекулярные промежутки каждой макромолекулы [2, с. 185]. Одновременно с этим происходит отрыв макромолекул с поверхности слоя и уход их в раствор.

Ускорение процесса отрыва макромолекул от поверхности частиц приводит в свою очередь к интенсификации процесса проникновения молекул воды внутрь макромолекул полимера, что приводит в конечном итоге к сокращению длительности растворения флокулянта в воде.

При достаточно высокой турбулизации потока происходит соударение растворяемых частиц между собой, что приводит к изменению траекторий их движения и механическому разрушению образующейся на поверхности частиц ПАА ламинарной плёнки, в которой концентрация растворяющегося вещества достигает насыщения. Разрушение окружающей частицу плёнки также способствует резкой интенсификации процесса растворения.

В связи с тем, что механическое разрушение окружающей частицу набухшей пленки способствует сокращению длительности растворения, целесообразно интенсифицировать эту стадию процесса растворения за счёт внешнего механического воздействия со стороны твёрдых нерастворимых частиц, находящихся в объёме ёмкости мешалки.

В соответствии с гипотезой о возможности интенсификации процесса растворения полимера за счёт механического воздействия на флокулянт твёрдых нерастворимых частиц был разработан новый способ интенсификации процесса растворения. В качестве нерастворимых частиц целесообразно использовать твёрдые частицы, имеющие шершавую и угловатую поверхность, плотность которых будет выше плотности полиакриламида. На эту роль лучше всего подходят частицы кварцевого песка. Интенсивность перемешивания суспензии, а аппаратах с мешалками определяется центробежным критерием

Рейнольдса [3, с. 528]:

n dM (1) Re ц = µ где µ – динамический коэффициент вязкости; – плотность перемешиваемой среды; dм – диаметр импеллера мешалки; n – частота вращения импеллера мешалки.

Все эксперименты по исследованию эффективности растворения проводились с использованием флокулянта Праестол 2500 российского производства.

Скорость флокуляции определялась по скорости осаждения глинистых шламов сильвинитовой руды Старобинского месторождения (Республика Беларусь). Перемешивание суспензии с нерастворимыми d = 0,8 мм в воде при числе Рейнольдса Reц = 0,7 104 частицами крупностью показало, что нерастворимые частицы перемещаются по поверхности дна ёмкости. Увеличение числа Рейнольдса до значения Reц = 1,75 104 приводит к распределению частиц по всему объёму жидкости, но при этом частично обнажается верхняя кромка лопаток импеллера в результате образования глубокой воронки вокруг вала мешалки.

Максимальная скорость флокуляции при перемешивании суспензии с числом Рейнольдса Reц = 1,4 104 и длительности растворения = 120 мин составляет V = 23,27 мм/с (кривая 1), а для смеси флокулянта с нерастворимыми частицами растворения – V = 31,45 мм/с, т.е. на 31,42% выше, что представляет собой достаточно существенную разницу (см.: рис. 1).

Скорость флокуляции шлама V, мм/с

Число Рейнольдса Reц·10-4

Рис. 1. Влияние критерия Рейнольдса Reц на скорость флокуляции шламов для лопастного импеллера.

Сравнение эффективности растворов флокулянта приготовленных, по разработанной технологии и традиционным способом (см.: рис. 2), показывает, что в случае использования частиц крупностью 0,80 мм обеспечивается максимальная скорость флокуляции глинистых шламов (кривая 1). Уменьшение крупности частиц до 0,63 мм (кривая 2) и 0,40 мм (кривая 3) приводит к снижению скорости флокуляции.

Анализ результатов экспериментов (рис. 2) показывает, что совместное использование импеллера с перфорированными лопастями и смеси флокулянта с нерастворимыми частицами позволяет либо не менее чем в 1,95 раза повысить скорость флокуляции шламов, либо резко сократить энергоёмкость процесса растворения, снизив длительность перемешивания с = 120 мин до = 25 мин (кривые 1, 5) при сохранении получаемой при традиционном способе растворения скорости флокуляции (кривая 5). Те же результаты можно получить, снизив расход флокулянта с 2,1 г/кг шлама до 1,0 г/кг шлама.

Скорость флокуляции шлама V, мм/с

–  –  –

Рис. 2. Влияние длительности растворения на скорость флокуляции.

Выводы: В результате проведенных исследований разработан новый способ интенсификации процесса растворения высокомолекулярных материалов за счёт одновременной турбулизации потоков благодаря конструкции лопастей импеллера и механического воздействия на растворяемые частицы флокулянта твёрдыми нерастворимыми частицами.

Применение разработанного метода позволяет резко снизить энергоёмкость процесса растворения, повысить качество приготавливаемых растворов и уменьшить расход дорогостоящих флокулянтов.

Примечание

1. Николаев, А. Ф., Охрименко, Г. И. Водорастворимые полимеры. – Л., 1979. – С.117.

2. Систер, В. Г., Мартынов, Ю. В. О растворении высокомолекулярных соединений в аппарате с мешалкой // Теоретические основы химической технологии. – 2000. – Т. 34. – № 2.

– С. 183-187.

3. Ледян, Ю. П., Лобанов, Ф. И., Хартан Ханс-Георг Разработка технологического оборудования и процессов растворения флокулянтов Praestol, применяемых для сгущения глинистых шламов. – М., 2004. – С. 780.

ОРОШЕНИЕ ПОВЕРХНОСТИ МИНЕРАЛИЗОВАННОЙ ПЕНЫ

ПРОМЫВНОЙ ЖИДКОСТЬЮ КАК ЭФФЕКТИВНЫЙ МЕТОД

ИНТЕНСИФИКАЦИИ ВТОРИЧНОГО ОБОГАЩЕНИЯ

Ледян Ю. П., Щербакова М. К., Белорусский национальный технический университет, г. Минск; Бессолова Л. В., ТюмГАСУ, г. Тюмень Аннотация. В ходе исследований в Белорусском национальном техническом университете был разработан способ вторичного обогащения в пенном слое, основанный на использовании струйной аэрации. Разработанный способ увеличивает извлечение и повышает качество концентрата, не требует дополнительных энергетических затрат и дорогостоящего оборудования. Для его реализации используется насыщенный водный раствор KCL и NaCL, называемый маточным раствором, обычно подаваемый в пенный желоб флотационной машины для разрушения флотационной пены.

–  –  –

Ledjan Ju. P., Shherbakova M. K., Belarusian National Technical University, Minsk;

Bessolova L. V., TSUACE, Tyumen Abstract. During research at the Belarusian national technical university the method of secondary enrichment in the foam layer based on the fluid jet aeration utilization was worked out. The developed method enlarges the extraction and increases the quality of the concentrate; it does not demand additional energy consumption and expensive equipment. For its realizing used is fat saturation water solution of KCL and NaCl, called mother liquor and usually poured into foam chute of flotation machine for float foam destruction.

Повышение качества флотационного концентрата является важнейшей задачей совершенствования технологического процесса производства калийных удобрений. Её решение не только позволяет увеличить извлечение хлорида калия из сильвинитовой руды, но и снизить энергоемкость переработки руды.

Способ вторичного обогащения флотационного концентрата в пенном слое состоит в орошении поверхности минерализованной пены флотоконцентрата мелкодисперсными каплями воды, которые, проникая сквозь слой пенного продукта на поверхности флотационной камеры, удаляют из него механически унесенные в процессе флотации частицы пустой породы и мелкодисперсные частицы флотируемого продукта.

Вторичное обогащение в пенном слое исследовано относительно слабо и в большинстве случаев его совершенно недостаточно используют для улучшения результатов флотации. Длительная промышленная практика орошения пены водой на обогатительных фабриках СССР показала высокую эффективность простого и дешевого метода интенсификации процесса вторичного обогащения и повышение технологических показателей готового продукта. В последнее время этот метод находит широкое применение и на ряде зарубежных фабрик. Таким образом, во многих случаях орошение пены водой может уменьшить расход реагентов и даже сократить число перечистных операций флотации. В ходе проведения многолетних исследований по совершенствованию и интенсификации процесса флотации сильвина из сильвинитовой руды в Белорусском национальном техническом университете совместно с ОАО «Беларуськалий» был разработан новый способ вторичного обогащения флотационного концентрата в поверхностном слое, основанный на применении водного раствора KCL и NaCL.

В ходе исследований было установлено, что оборотный водный маточный раствор, содержащий большое количество остаточных реагентов, хорошо вспенивается, образуя достаточно устойчивую пену. В качестве основного гидродинамического параметра, позволяющего сравнивать эффективность пенообразования маточного раствора с помощью струй различных диаметров и конфигураций, использовалось число Рейнольдса [1, с.

118]:

RГ V Re = (1) где R – гидравлический радиус, см; V – скорость жидкости на выходе из форсунки, см/с; – кинематический коэффициент вязкости жидкости, для водного раствора KCL и NaCL – 0,015 см2/с.

Одной из важнейших характеристик, определяющих параметры процесса аэрирования, является коэффициент эжекции Кэ, характеризующийся количеством газа, вносимого потоком жидкости в реакционный объем.

Его значение вычисляется [2, с.78]:

Q Kэ = г (2) Qж где Qг – расход воздуха; Qж – расход маточного раствора.

Чем выше значение коэффициента эжекции, тем эффективнее осуществляется процесс аэрации жидкости. Поэтому необходимо стремиться к увеличению эжекции для обеспечения максимальной интенсификации процессов вторичного обогащения в пенном слое.

Обработанные экспериментальные данные представлены в виде зависимостей коэффициента эжекции Kэ и диаметра струи D от числа Рейнольдса (см.: рис. 1) для струй круглого сечения при различных углах наклона сопла к поверхности жидкости.

Рис. 1. Зависимость коэффициента эжекции от диаметра струи и числа Рейнольдса для струи круглого сечения, = 90° 1 – D = 2,5 мм; 2 – D = 5 мм; 3 – D = 7 мм; 4 – D = 8 мм; 5 – D = 9 мм.

Как видно из кривой 4, при переходе от диаметра D = 2,5 мм к соплу диаметром D = 9 мм, коэффициент эжекции меняется в среднем от 0,1 до 0,7 для сопла D = 2,5 мм, от 0,4 до 0,6 для сопла D = 7 мм, от 0,35 до 0,45, для сопла D = 8 мм и от 0,28 до 0,34 для сопла D = 9 мм. Таким образом, чтобы увеличить коэффициент эжекции, необходимо уменьшить сечение сопла. Анализ результатов проведенных исследований показывает, что на эффективность эжекции оказывает также влияние угол наклона сопла к поверхности жидкости (см.: рис. 2). Так наибольшее значение коэффициента эжекции Кэ наблюдается при угле 60° для сопла D = 2,5 мм.

Рис. 2. Зависимость коэффициента эжекции от угла между осью струи и поверхностью жидкости в пенообразующей емкости и числа Рейнольдса для струи круглого сечения диаметром D = 2,5 мм 1 – = 30°; 2 – = 45°; 3 – = 60°; 4 – = 90° Выводы: Процесс вторичного обогащения минералов в пенном слое исследован относительно слабо и в большинстве случаев его совершенно недостаточно используют для улучшения результатов флотации. Из приведенного анализа следует, что орошение пены водой или растворами реагентов – простой, дешевый и легко осуществимый способ повышение эффективности вторичного обогащения в пенном слое. В результате лабораторных экспериментов исследована возможность использования струй жидкости водного раствора KCL и NaCL для насыщения объема жидкости пузырьками воздуха, аэрируемого поверхностью струи. Исследовано влияние различных параметров струи, в частности ее диаметра, расхода маточного раствора, числа Рейнольдса на коэффициент эжекции жидкости.

–  –  –

РАЗРАБОТКА ВЫСОКОЭФФЕКТИВНОГО СПОСОБА ВТОРИЧНОГО

ОБОГАЩЕНИЯ ФЛОТАЦИОННОГО КОНЦЕНТРАТА

СИЛЬВИНИТОВОЙ РУДЫ В ПОВЕРХНОСТНОМ СЛОЕ

Ледян Ю. П., Щербакова М. К., Бовбель А. П., Белорусский национальный технический университет, г. Минск; Бессолова Л. В., ТюмГАСУ, г. Тюмень Аннотация. Одним из способов повышения эффективности, качества и снижения энергоемкости процесса флотации минералов является вторичное обогащение концентрата в пенном слое непосредственно на поверхности пульпы во флотационной камере. В ходе многолетних исследований в Белорусском национальном техническом университете (БНТУ, г. Минск, РБ) совместно с ОАО «Беларуськалий» разработан способ вторичного обогащения в минерализованном пенном слое, основанный на использовании в качестве промывной жидкости, предварительно вспененного оборотного маточного раствора наносимого в виде пены на поверхность минерализованной пены флотоконцентрата.

DEVELOPING OF HIGH-PERFORMANCE METHOD FOR SECONDARY

ENRICHMENT OF SYLVINITE ORE FLOTATION CONCENTRATE IN

SURFACE LAYER

Ledjan Ju. P., Shherbakova M. K., Bovbel’ A.P., Belarusian National Technical University, Minsk; Bessolova L. V., TSUACE, Tyumen Abstract. One of the ways to increase effectiveness and quality and to decrease power intensity of the mineral flotation process is secondary enrichment in foam layer directly in the pulp surface in the floatation chamber. During the research the Belarusian national technical university (the BNTU, Minsk, RB) together with JSC "Belaruskalij” worked out the way of secondary enrichment in the foam layer based on the use of prefoamed reverse mother liquor, that is foam-applied on the surface of mineralized foam of flotation concentrate.

Одним из направлений повышения качества флотационного концентрата, как на стадии основной флотации, так и на стадиях перечисток, является вторичное обогащение сильвина в пенном слое. Из технической литературы известен способ вторичного обогащения флотационного концентрата в пенном слое, состоящий в орошении поверхности минерализованной пены флотационного концентрата мелкодисперсными каплями воды, которые, проникая сквозь слой пенного продукта на поверхности флотационной камеры, удаляют из него механически унесенные частицы пустой породы и мелкодисперсные частицы флотируемого продукта [1, с. 50].

Орошение пены флотоконцентрата непосредственно на поверхности флотационной камеры приводит к снижению расхода реагентов и сокращению числа перечистных операций флотации.

Однако орошение минерализованной пены флотоконцентрата мелкодисперсными каплями воды не обеспечивает полного покрытия всей площади поверхности пены орошающей жидкостью, и вследствие этого эффективность использования промывной воды достаточно низкая.

Кроме того, описанный способ не может быть применен в случае вторичного обогащения в пенном слое сильвина при производстве калийных удобрений. Это связано с тем, что сильвин (хлорид калия) является водорастворимым минералом, и орошение поверхности флотационного концентрата водой вызовет резкое снижение его извлечения за счет растворения минерала в воде.

В связи с тем, что использовать воду в процессе вторичного обогащения сильвина нельзя, в качестве орошающей жидкости может быть применён маточный раствор, используемый на всех этапах переработки сильвинитовой руды и представляющий собой концентрированный водный раствор хлоридов натрия и калия.

Однако для использования оборотного маточного раствора необходимо решить ряд проблем:

в связи с наличием в оборотном маточном растворе поверхностноактивных веществ (ПАВ) невозможно добиться распыления его на мелкодисперсные капли, т. к. на выходе из форсунки образуется пена;

для осуществления эффективного дробления раствора на капли необходимо применять форсунки с отверстиями 1,5 3 мм, но реализовать это на маточном растворе невозможно, так как в результате кристаллизации содержащихся в растворе солей, забиваются отверстия в форсунках и поступление маточного раствора прекращается.

В ходе проведения многолетних исследований в Белорусском национальном техническом университете совместно с ОАО «Беларуськалий»

был разработан новый способ вторичного обогащения флотационного концентрата в поверхностном слое, основанный на применении предварительно вспененного маточного раствора. Разработанный способ поверхностного обогащения в пенном слое может быть использован совместно с механической или пневматической флотациями, как на стадии основной флотации, так и на стадиях дополнительных перечисток.

Сущность разработанного способа поверхностного обогащения в пенном слое заключается в предварительном вспенивании оборотного маточного раствора в разработанном пеногенераторе и последующем нанесении полученной пены равномерным слоем на поверхность минерализованной пены флотационного концентрата непосредственно в камере флотационной машины.

Вспенивание оборотного маточного раствора происходит без использования дополнительных ПАВ. Процесс осуществляется за счет остаточной реагентики, содержащейся в оборотном растворе.

Для исследования в лабораторных условиях процесса промывки минерализованной пены маточным раствором была разработана и изготовлена лабораторная установка пеногенератора (см.: рис. 1). Были исследованы струи различной конфигурации (круглые, плоские, кольцеобразные) с различными геометрическими размерами. Цель проведенных исследований заключалась в отработке оптимальных технологических режимов предложенного способа вторичного обогащения и разработке промышленного варианта струйного пеногенератора, позволяющих создавать слой пены маточного раствора для осуществления процесса вторичного обогащения в пенном слое [2, с. 3].

Рис. 1. Лабораторная установка пеногенератора: 1 – форсунка; 2 – пенообразующая емкость; 3 – масштабная модель флотационной камеры.

Для исследований в производственных условиях были разработаны, изготовлены и испытаны пилотные установки секции пеногенератора для вторичного обогащения флотационного концентрата в пенном слое.

При разработке конструкции пилотной установки пеногенератора были реализованы те технические решения, которые успешно прошли испытания на лабораторной масштабной модели пеногенератора.

Промышленные испытания проводились в условиях действующего производства на второй флотационной камере первой перечистки и на второй камере второй перечистки флотационной секции №8 на сильвинитовой обогатительной фабрике третьего рудоуправления (СОФ 3РУ) ОАО «Беларуськалий» (г. Солигорск).

Анализ полученных результатов показал, что прирост содержания хлорида калия (KCl) в концентрате после вторичного обогащения в пенном слое для отдельных проб составлял до 24,75% при среднем значении 6,12%, содержание Н.О. снизилось в среднем на 13,9%, а соотношение Ж/Т возросло в среднем на 25,6%.

Вторичное обогащение вспененным маточным раствором приводит также к изменению гранулометрического состава флотационного концентрата. Выход мелкодисперсных фракций крупностью 0,1 мм во второй серии экспериментов после обогащения снизился в среднем с 22,64% до 20,82%, а фракции крупностью 0,1 мм с 30,88% до 26,5%, т.е. соответственно на 8,03% и 14,18%.

Снижение содержания мелкодисперсных фракций крупностью 0,1 мм и – 0,1 мм является положительным фактором, свидетельствующем о возрастании качества флотационного концентрата.

Выводы: Процесс вторичного обогащения минералов в пенном слое исследован относительно слабо и в большинстве случаев его совершенно недостаточно используют для улучшения результатов флотации. Метод орошения пены в камерах флотационных машин может быть применен для повышения качества концентратов, увеличения извлечения ценных компонентов, уменьшения расхода реагентов и сокращения числа перечистных операций флотации. Проведенные в условиях действующего производства на ОАО «Беларуськалий» (г. Солигорск, РБ) промышленные испытания показали, что разработанный способ вторичного обогащения в пенном слое флотационного концентрата сильвина с использованием пены маточного раствора и конструкция пеногенератора имеют достаточно высокие потенциальные возможности и могут быть с успехом использованы для флотационного обогащения любых полезных ископаемых в горнорудной промышленности.

Примечания

1. Вторичная концентрация минералов при флотации / В. И. Классен [и др.] / Под общ. ред. Н. К. Вериго. – М.: ЦИИНцветмета, 1961. – 75 с.

2. Провести исследования и разработать способ повышения качества концентрата методом орошения минерализованной пены: отчет о НИР (заключ.) № ГР 20066235 / БелНТУ. Руководитель Ю. П. Ледян. – Минск, 2007. – 506 с.

МЕЛИОРАТИВНЫЕ РАБОТЫ НА ТЕРРИТОРИИ

РЕСПУБЛИКАНСКОГО ЗООПАРКА «ОРТО ДОЙДУ» В РС(Я)

Лукина В. В., преподаватель колледжа технологий, Северо-Восточный федеральный университет им. М. К. Амосова, г. Якутск Аннотация. Рассмотрены перспективы использования озер долины Эркээни для создания ланшафта и размещения экспозиций зоопарка «Орто Дойду». Предложены способы поддержания процессов самоочищения и самовосстановления водоемов, а также предотвращения промерзания озер в зимний период.

RECLAMATION WORK IN THE TERRITORY OF REPUBLICAN ZOO

«ORTO DOJDU» IN RS (YAKUTIA)

–  –  –

Abstract. Considered are prospects of valley Jerkjejeni lakes utilizating for landscape formation and zoo «Orto Dojdu» exposition placement. Suggested are maintaining methods for basins self-clarification and self-regeneration as well as methods to prevent lakes from frost penetration in winter.

На территории Средней Лены есть три крупные долины Энсиэли (Намский район), Туймаада (г. Якутск) и Эркээни (Хангалааский район). Они имеют одинаковое происхождение, являются озерами старицами. Исследуемые нами озера находятся в долине Эркээни на территории зоопарка «Орто Дойду».

Зоопарк находится в живописном месте, у основания коренного берега реки Лены, в 50 км от города Якутск – Столицы Республики Саха (Якутия).

По данным анализов вода озера по вкусовым качествам не имеет вкуса и запаха. Величина водородного показателя стабильна и составляет 8,00-8,30.

Вода озера обладает высокой цветностью (превышает предельно-допустимые концентрации в 1,2-2,7 раза). Озеро № 1 (фото 1) находится за территорией зоопарка, а озеро № 2 (фото 2) на территории зоопарка. Озеро № 2 условно, поделена на 2 участка, 1 участок с левой стороны моста, участок 2 с правой стороны от моста.

Пополнение озер происходит за счет стока во время дождей и снеготаяния, очень редко во время весеннего половодья реки. Озера вскрываются во второй декаде мая – начала июня. Максимальный прогрев наблюдается в июле. Первые ледяные образования проявляются в третьей декаде сентября. Ледостав наступает во второй декаде октября и продолжается в среднем 230-240 дней (Андреев и др., 1995) Количество осадков по годам сильно варьирует от 134 мм до 350 мм. В течение года осадки распределяются неравномерно: в холодной период (с ноября по март) выпадает всего 15-20 % от общего их количества, в теплый (с апреля по октябрь) – 75-80 %. Испаряемость почти 2 раза превышает количество осадков. Продолжительность безморозного периода 95 дней.

Природный водоем представляет сбалансированную экологическую систему настроенную на самоочищение и самовосстановление.

Это естественное состояние биологического баланса закрытого и слабопроточного водоема: пруда, озера, может быть нарушена как в результате естественного старения водоема, накапливание в водоеме естественной органики донного ила:

листвы, веток, экскрементов рыб и водоплавающих птиц, отмерших водных растений, гниение органических веществ или донных отложений вызывает удаление из воды растворенного кислорода, и выделяет в воду продукты распада – питательные (биогенные) элементы азота, фосфора.

Избыток в водоеме органических веществ и питательных элементов приводит сначала к нарушению биологического равновесия и подавления биологического самоочищения водоема, а затем к изменению типа экосистемы озер на эвтрофный – т.е. к заболачиванию. Для спасения и восстановления водоема необходима интенсивная очистка воды и донных отложений от гниющей органики и биогенных элементов, восстановления кислородного режима и механизмов микробиологического самоочищения водоемов.

Для достижения этих целей проведены гидробиологическая и гидрохимическая анализы проб воды (определение углекислого газа, кислорода и биологического потребления кислорода, замер глубины, прозрачности и температуры воды). За 2012 год проведены более 77 гидрохимических и 68 гидробиологических проб. А так же в озере № 2 провели первичную апробацию препарата «Понд Трит». В результате проведенных работ было выявлено следующее: при применении биопрепарата «Понд Трит» в воде водоема происходит существенные изменения по гидробиологическим и гидрохимическим параметрам. Четкой динамики влияния данного препарата на состав природных вод по гидрохимическим показателям пока не выявлено, так как нормальный фон по химическому составу формируется в течение 3-5 лет.

Также предлагается способ предотвращение от промерзания озер в зимний период: ледяной покров разделяют на отдельные льдины. В среднюю часть каждой льдины вмораживают трубку с запорной арматурой. Под каждую льдину подают воздух. Циркуляцию воздуха для освобождения ледяного покрова от снега создают вертолет.

На рис. 1 показан водоем в плане и в разрезе. С наступлением постоянных отрицательных температур наружного воздуха водоем 1 (озеро) с поверхности замерзает. В результате образуется слой льда. В ледяном покрове 2 по всей площади водоема сквозные отверстия 3 диаметром 15-20 мм в шахматном порядке на расстоянии 15-20 м. В отверстия вмораживают инвентарные металлические трубки 4 с воздушными кранами 5. Диаметр трубок принимают несколько меньше диаметра отверстий. Одновременно с установкой трубок в ледяном покрове выполняют сквозные прорези 6 вокруг отверстий с помощью ручной механической пилы, образуя, таким образом, отдельные льдины 7 круглой формы. К трубкам 4 присоединяют резиновые шланги 8, открывают краны 5 и подают от компрессора 9 морозный воздух под льдины. Под льдинами образуются теплоизолирующие льдины 10 из воздуха, который в малоподвижном состоянии является хорошим теплоизолятором. Таким образом, под 80% площади водоема создают теплоизолирующий экран, а трубы с закрытыми кранами оставляют на весь период с отрицательными температурами воздуха. После создания под ледяным покровом экрана дальнейшее промерзания водоема прекращается.

Наращивание льда с поверхности происходит только между льдинами, где отсутствует экран и имеет место контакт с водой. Наращивание льда между льдинами приводит к перемещению ледяного покрова вверх, поэтому смерзание покрова с льдинам не происходит. Холодный воздух постепенно нагревается от воды, а его эксплуатационная температура устанавливается близкой 0 град.

Рис. 1.: 1 – водоем; 2 – лед; 3 – сквозные отверстия; 4 – трубки; 5 – кран; 6 – сквозные прорези; 7 – льдины; 8 – шланг; 9 – компрессор.

Воздух под льдинами находятся под небольшим избыточным давлением, поэтому льдины располагаются несколько выше отметки ледяного покрова.

Разрушение льдин не происходит, поскольку внутреннее давление воздуха по всей площади льда является постоянным и уравновешивает вес льда. С наступлением положительных температур краны открывают и воздух из водоема выпускают.

ОБРАБОТКА ПРОМЫВНЫХ ВОД СТАНЦИИ ОЧИСТКИ

ПОВЕРХНОСТНЫХ ВОД СИСТЕМЫ ВОДОСНАБЖЕНИЯ ГОРОДА

ИШИМА

–  –  –

Аннотация. Рассмотрена эффективность использования различных реагентов при отстаивании промывных вод скорых фильтров. Приводятся результаты исследований по влиянию применяемых реагентов и количества промывных вод, подаваемых в «голову» очистных сооружений, на последующий процесс очистки.

SCOURAGE TREATMENT AT SURFACE WATER PURIFICATION

STATION OF ISHIM WATER SUPPLY SYSTEM

Lyshkovskij A. V., TSUACE, Tyumen Abstract. Considered is the efficiency of various reagents during the process of high-rate filter scourage desilting. Presented are the research results on influence of the reagents and amount of scourage delivered to treatment unit «head» on subsequent treatment process.

Река Ишим протекает по территории Казахстана и Российской Федерации, является левым и наиболее длинным притоком реки Иртыш. Исток реки расположен в низком горном массиве Нияз. У Астаны пойма реки Ишим значительно расширяется. После этого Ишим течет на Западно-Сибирскую равнину и протекает по плоской Ишимской равнине. Здесь река формирует широкую пойму с большим количеством стариц, в нижнем течении течет река среди болот и впадает в Иртыш у города Усть-Ишима. Река Ишим главным образом питается талыми водами. Построенные на реке Сергеевское и Вячеславское водохранилища оказывают влияние на режим годового стока.

Для реки Ишим в створе водозабора города Ишим характерно сезонное изменение мутности (см.: рис. 1). Наибольшие значения мутности наблюдаются в весенний период с апреля по май. Колебания мутности в данный период составляют от 8 мг/л до 16 мг/л со скачками до 75-100 мг/л в течение нескольких часов в отдельные годы. В июне-июле происходит постепенное снижение мутности до 4-8 мг/л. В осенний период происходит более плавное снижение мутности. К моменту начала ледостава в первой половине ноября она становится равной 2-3 мг/л и остается с этими значениями до вскрытия реки в апреле. Таким образом, можно выделить 3 сезона с разным интервалом значений по мутности (весенний – 8-16 мг/л; летне-осенний – 5-10 мг/л; зимний

– 2-5 мг/л).

Рис. 1. Изменение качества воды в реке Ишим (в створе водозабора г. Ишим) по периодам года: 1 – мутность, мг/л; 2 – цветность, град; 3 – температура, град; 4- pH.

Усиление антропогенной деятельности оказывает влияние на гидрохимические показатели поверхностных вод. При анализе гидрологических и гидрохимических данных по р. Ишим: водородный показатель, сухой остаток, взвешенные вещества, концентрация хлорид-ионов, нитрит- и нитрат-ионов, сульфат-ионов, аммоний-ионов, щелочность общая, концентрация железа, прозрачность и цветность в [1] показано, что наибольшее химическое загрязнение река испытывает в период весеннего половодья, особенно в период подъема уровня воды и его максимума (май-июнь).

Станция г. Ишим построена по типовому проекту, предусматривающем традиционную двухступенчатую технологию очистки – реагентное осветление воды в осветлителях со взвешенным слоем осадка коридорного типа с последующим фильтрованием на скорых фильтрах (см.: рис. 2).

Рис. 2. Технологическая схема станции водоподготовки в г. Ишим.

Сооружения: 1 – нс I подъема; 2 – смеситель; 3 – осветлитель со слоем взвешенного осадка; 4 – скорый фильтр; 5 – РЧВ; 6 – нс II подъема; 7 – хлораторная; 8 – реагентное хозяйство; 9 – промывной насос. Трубопроводы: В0 – подача воды в сеть; В1 – подача исходной воды; В2 - фильтрованной воды; В4 – подача промывной воды; К3 – сброс осадка из осветлителя; К4 – отвод промывных вод; Cl2 – хлорной воды.

На станции водоподготовки в основном применяется сернокислый алюминий (СА). В начале паводка (апрель-май) при первом скачке мутности до 10 мг/л используется оксихлорид алюминия (ОХА). В зимний период при достижении мутности исходной воды 3-4 мг/л и температуре воды менее 8°С (начало-середина ноября) переходят на режим без коагуляции.

На станции, запроектированной в 1976 году, не предусмотрена обработка промывных вод фильтров и осадка из осветлителей.

В настоящее время используется несколько способов утилизации промывных вод. Сброс промывных вод в естественную природную среду – водоемы и водотоки, естественные понижения рельефа, закачивание в подземные горизонты – приводит к загрязнению окружающей среды.

Промывные воды фильтров также могут быть сброшены на городские очистные сооружения канализации. При этом увеличивается нагрузка на КОС, затраты на транспортировку сточных вод, так как водопроводные и канализационные очистные сооружения, как правило, располагаются на значительном расстоянии друг от друга. Для повторного использования промывных вод нормативные документы [2] рекомендуют отстаивание промывной воды с предварительным выделением песка в песколовке и дальнейшую перекачку в начало сооружений.

После доочистки на фильтрах и обеззараживания отстоянная вода может быть направлена в РЧВ [3] или использована для промывки скорых фильтров [4].

Для интенсификации процесса очистки промывной воды могут быть использованы реагенты.

В задачу исследования входило: определение эффективности осветления воды в безреагентном режиме; выбор наиболее эффективных реагентов для обработки промывной воды и определение оптимальных доз реагентов;

исследование влияния количества и качества промывных вод, подаваемых в начало очистных сооружений, на последующий процесс очистки воды.

Для определения оптимальной дозы реагентов исследуемую промывную воду разлили в 5 мерных цилиндров объемом 1000 мл. В первый цилиндр реагенты не добавляли, в остальные добавили: коагулянт оксихлорид алюминия (ОХА); катионный флокулянт FO4140SH (фирма SNF France); анионный флокулянт полиакриламид (ПАА) с дозами, назначенными, придерживаясь целых значений, с равномерным шагом от 0 максимальной дозы реагента, определенной ранее (см.: рис. 3).

Пробы отбирались через 10 минут, 20 минут, 40 минут, 1 час 20 минут, 2 часа 40 минут, 4 часа пипеткой из верхней части цилиндра с глубины 5 см.

Мутность определялась прибором КФК-3-01.

Рис. 3. Определение оптимальной дозы реагентов.

Одновременно с определением оптимальной дозы исследовалась кинетика отстаивания промывной воды.

При отстаивании без реагентов (см.:

рис. 4) осветление происходило очень медленно. На дне мерного цилиндра образовалось незначительное количество осадка, и в целом вода достаточно мутная. Через четыре часа отстаивания эффект очистки составляет 76,5%.

При добавлении коагулянта и флокулянтов уже через 10 минут отстаивания мутность резко снижается. Самые крупные хлопья и плотный осадок дал ПАА. Осадок, полученный при введении ОХА, был менее плотным, чем при введении флокулянтов. Оптимальной дозой флокулянта ПАА является 0,25 мг/л, так как при этой дозе образуется малый объемом осадка с плотными и крупными хлопьями и наблюдается хороший эффект осветления.

а) б) в) Рис. 4. Влияние вида и дозы реагентов на эффективность осветления промывной воды: а) ПАА дозой: 1 – без реагентов; 2 –0,5мг/л; 3 – 1 мг/л; 4 – 1,5мг/л; б) FO4140SH дозой: 1 – без реагентов; 2 –2 мг/л; 3 – 4 мг/л; 4 – 8 мг/л; в) СА дозой: 1 – без реагентов; 2 –5 мг/л; 3 – 10 мг/л; 4 – 15 мг/л.

Для установления влияния количества промывной воды на процесс осветления к исходной речной воде добавляли промывную воду, прошедшую предварительное отстаивание с установленной ранее оптимальной для данного периода года дозой реагента: ПАА – 0,25 мг/л; FO4140SH – 2 мг/л; ОХА - 350 мг/л (в пересчете на Al2O3). Количество подмешиваемой промывной воды изменялось от 0 до 10% (рис. 5). Обычно в реальных условиях водопроводных станций доля промывных вод составляет 5-10% общей производительности.

Как видно из представленных графиков, процесс осветления речной воды без добавления промывных вод проходит вяло. Это связано с тем, что исследования проводились в зимний период года при низких значениях мутности и температуры, когда по принятому на станции г. Ишима технологическому режиму реагенты не добавляются. Добавление промывной воды, предварительно обработанной флокулянтами, дало худший результат по сравнению с отстаиванием одной речной воды: сформировавшихся хлопьев не наблюдалось, мутность была выше, чем при отстаивании одной речной воды.

Анализы и визуальные наблюдения показали, что лучший результат дает оксихлорид алюминия при подмешивании к исходной речной воде 10 % промывной воды: мутность снизилась, в пробах видны мелкие хлопья, эффект осветления составил 71,8%. Доза коагулянта по Al2O3 в речной воде при подмешивании промывной воды составила 32 мг/л.

–  –  –

в) Рис. 5. Влияние количества промывной воды, добавляемой к речной, на процесс осветления при отстаивании: 1- речная вода; промывная вода: 2 – 3 %; 3 – 6 %;

4 – 10 %; а) ПАА дозой 0,25 мг/л; б) FO4140SH дозой 2 мг/л; в) ОХА дозой 350 мг/л.

Введение в технологическую схему обработки промывных вод фильтров позволит сократить объемы воды, используемые для собственных нужд станции, и уменьшить дозы вводимых реагентов, так как очищенная промывная вода содержит остаточные реагенты. Уменьшение количества воды на собственные нужды (на 40-50 %) в свою очередь сокращает объемы речной воды, поступающей на очистку, что ведет к уменьшению подачи насосной станции первого подъема и экономии электроэнергии.

Примечание

1. Губанова, Л. В. Экологическая оценка качества воды реки Ишим в пределах города Ишим Тюменской области: Автореф. дис. к.б. н. – Омск: Полиграф. центр КАН, 2012. – 24 с.

2. СП 30.13330.2012. Водоснабжение. Наружные сети и сооружения.

Актуализированная редакция СНиП 2.04.02-84*.

3. Пазенко, Т. Я. Обработка промывных вод фильтров водоподготовки / Т. Я. Пазенко, А. Ф. Колова // Известия вузов. Строительство. – 2010. – № 9. – С. 65-68.

4. Жагин, В. А. Обработка промывных вод водопроводных станций зарегулированных источников / В. А. Жагин, А. Н. Шоколов, М. И. Урванцева, Н. Д. Артеменок // Водоснабжение и санитарная техника. – 2009. – № 3. – С. 24-29.

ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ КОАГУЛИРУЮЩЕЕФЛОКУЛИРУЮЩИХ КОМПОЗИЦИЙ ДЛЯ ОБРАБОТКИ

ПРОМЫВНЫХ ВОД В ЗИМНИЙ ПЕРИОД

Максимова С. В., к.т.н., доцент; Пешева А. В., асисстент; Коева А. Ю., Зосуль О. И., Настенко А. О., ТюмГАСУ, г. Тюмень Аннотация. Рассмотрена эффективность применения различных реагентов и их композиций при отстаивании промывных вод скорых фильтров в зимний период. Отмечено преимущество смеси реагентов и показано, что для обработки промывных вод наиболее эффективными является смесь коагулянтов СА и ОХА.

THE EFFICIENCY OF COAGULATIVE-FLOCCULATING

COMPOSITIONS FOR SCOURAGE TERATMENT IN WINTER

Maksimova S. V., PhD (Technical Sciences), Associate professor; Pesheva A. V., teaching assistant; Koeva A. Ju., Zosul’ O.I., Nastenko A. O., TSUACE, Tyumen Abstract. Considered is the efficiency of various reagents and their compositions during the process of high-rate filters scourage desilting in winter.

Noted is the advantage of reagents mixture, and shown is to treat scourage the mixture of aluminium oxychloride and aluminium sulphate is the most effective.

Состав и свойства промывных вод фильтров станций водоподготовки зависят от качества исходной воды, которое изменяется по сезонам года, и от технологии очистки. Для рек Зауральского региона можно выделить 3 сезона с разным интервалом значений по мутности и цветности: весенний, летнеосенний, зимний. Виды применяемых реагентов и дозы зависят от качества исходной воды. В задачу исследования входило: определение эффективности осветления воды в безреагентном режиме; выбор наиболее эффективных реагентов для обработки промывной воды и определение оптимальных доз реагентов в зимний период.

Для определения оптимальной дозы реагентов исследуемую промывную воду разлили в 5 мерных цилиндров объемом 500 мл. В первом цилиндре отстаивание шло без реагентов, в остальные цилиндры добавляли: коагулянт сернокислый алюминий (СА); смесь коагулянтов сернокислого алюминия и оксихлорида алюминия (СА+ОХА); смесь коагулянтов СА+ОХА и флокулянт ПАА; смесь коагулянтов СА+ОХА и флокулянт FO4140SH (фирма SNF France).

Смесь реагентов вводилась последовательно с перемешиванием во флокуляторе «Экрос». Пробы отбирались через 10 минут, 20 минут, 40 минут, 1 час 20 минут пипеткой из верхней части цилиндра с глубины 5 см. Мутность определялась прибором Lovibond PS spectro. Одновременно с определением оптимальной дозы исследовалась кинетика отстаивания промывной воды (см.: рис. 1).

–  –  –

При добавлении сернокислого алюминия через десять минут после начала отстаивания в воде появились хлопья белого цвета. Спустя еще 10 минут стало видно, что в цилиндрах с высокими дозами коагулянта (200 и 250 мг/л) образовались более крупные хлопья. Достигая определенных размеров, хлопья начинают резко двигаться вниз, вызывая при этом направленное движение вверх более легких частиц. На графике это выражено увеличением мутности в верхнем слое, откуда производится отбор пробы. В цилиндрах, где все хлопья крупные и тяжелые, они движутся вниз, и мутность постепенно снижается. Для природных вод в холодные периоды года, когда из-за низкой температуры воды процесс коагулирования протекает вяло, эффективно применение оксихлорида алюминия или совместное применение сернокислого алюминия и оксихлорида алюминия [1]. При добавлении смеси коагулянтов СА и ОХА в соотношении 2:1 по Al2O3 [2] при дозах 75 и 150 мг/л на верхней границе слоя взвеси образовался слой белесого осадка, толщина которого уменьшалась с увеличением дозы коагулянтов. При больших дозах реагентов в цилиндрах наблюдались белые хлопья, находящиеся во взвешенном состоянии и медленно оседающие. При отстаивании без реагентов белых хлопьев и белого осадка на дне не наблюдалось. Зависимость высоты слоя осадка и его характера от вида реагентов представлена на рис. 2.

Через 40 минут отстаивания лучшие результаты отстаивания были получены при низких дозах коагулянтов и более высоких значениях рН (рис. 3).

Внешний вид осадка позволил сделать предположение, что он содержит соединения кремния. Химический анализ белого осадка со дна цилиндра показал содержание кремния 7,4 мг/л при этом же показателе в исходной промывной воде 4,2 мг/л.

Рис. 2. Влияние дозы СА и ОХА на высоту слоя и вид осадка.

Применение дефицитных доз оксихлорида алюминия в сочетании с флокулянтом FO 4140 позволяет обеспечить хороший эффект при обработке речной воды [3]. Лучший результат отстаивания промывной воды был получен при дозах коагулянтов СА 50 мг/л и ОХА 25 мг/л. К дефицитным дозам смеси коагулянтов: 38 и 19 мг/л, 25 и 12 мг/л, 12 и 6 мг/л был добавлен флокулянт ПАА с дозами 0,25; 0,5; 0,75 мг/л. Последовательное введение коагулянтов и ПАА при перемешивании во флокуляторе «Экрос» позволило получить хлопья среднего размера и плотный слой осадка при относительно высоком эффекте осветления промывной воды при дефицитных дозах коагулянтов. Лучший результат получен при дозах коагулянтов СА 25 и ОХА 12 мг/л.

Рис. 3. Зависимость мутности воды от рН: 1 – без реагентов; 2 –СА; 3 – СА+ОХА в соотношении 2:1; 4 – СА(50 мг/л)+ОХА(25 мг/л)+ПАА.

При добавлении к дефицитным дозам СА и ОХА флокулянта FO4140SH были получены крупные хлопья, при дозах 0,5 и 1 мг/л всплывающие на поверхность воды крупными агломератами и снова оседающие, при невысоком эффекте осветления воды.

В целом введение реагентов в промывную воду фильтров приводило к снижению мутности. В зимний период наибольшее снижение данного показателя было отмечено при обработке воды смесью коагулянтов СА и ОХА и смесью коагулянтов с добавлением ПАА. При обработке одним сернокислым алюминием, а также смесью коагулянтов и флокулянтом FO 4140 снижение мутности происходило в меньшей степени.

В зависимости от качества исходной воды вид реагента должен выбираться на основании предварительных испытаний, проведенных в характерные периоды года.

Примечание

1. Драгинский, В. Л. Особенности применения коагулянтов для очистки природных цветных вод / В. Л. Драгинский, Л. П. Алексеева // Водоснабжение и санитарная техника. – 2008. – № 1. – С. 9-15.

2. Пат. 2372297, РФ. МПК С 02 F 1/52. Способ осветления и утилизации промывных вод фильтровальных сооружений станций водоподготовки / Е. Л. Войтов, Ю. Л. Сколубович, А. Ю. Сколубович.

3. Рафф, П. А. Технология контактного осветления воды в условиях Волжского водозабора г. Казани / П. А. Рафф, А. В. Селюков, И. С. Байкова // Водоснабжение и санитарная техника. – 2011. – № 6. – С. 25-34.

РЕГЕНЕРАЦИЯ ИММОБИЛИЗОВАННОГО ИЛА НА

СИНТЕТИЧЕСКОЙ ЕРШОВОЙ ЗАГРУЗКЕ В АЭРОТЕНКЕ

–  –  –

Аннотация. Приведены исследования способов регенерации ершовой загрузки в модели биореактора. Определена зависимость концентрации прикрепленного ила от общей концентрации ила в модели при создаваемых режимах. Для определения концентрации свободноплавающего активного ила использован оптический метод. При различных интенсивности и соотношениях регенерационных воды и воздуха качественно и количественно оценено состояние биоценоза для различных технологических процессов в биореакторе.

REGENERATION OF IMMOBILIZED SLUDGE ON ARTIFICIAL BRUSH

LOADING IN AERATOR TANK

Martynova E. P., Master, Irkutsk State Technical University, Irkutsk Abstract. Presented are testings of brush loading regeneration methods in bioreactor model. Estimated is attached sludge concentration dependence on total sludge concentration in the model under created regimes. To estimate concentration of free-flowing activated sludge the optical method was used. Due to different intensity and proportions of regeneration water and air given is the qualitativequantitative estimation of biocenosis state for differenet technological process in reactor.

Синтетические ершовые водоросли успешно используются в биореакторах (аэротенках) для иммобилизации микроорганизмов активного ила.

Одновременное присутствие свободноплавающего и иммобилизованного активного ила обеспечивает увеличение окислительной мощности биореактора и необходимый уровень очистки сточных вод.

В настоящее время нет научных работ по оценке соотношения свободно плавающего и иммобилизованного активного ила от способа регенерации загрузки, времени работы биореактора и от суммарной дозы активного ила.

Для стабильного повышения дозы ила в аэротенке устанавливаются носители биомассы с большой поверхностью для обрастания биопленкой, что позволяет повысить эффект биологической очистки за счет увеличения рабочей концентрации активного ила.

При использовании дополнительной биомассы ила, размещенной на носителях, очистка осуществляется несколькими различными ценозами ила, подразделяющимися на две основные группы: ценоз активного ила, находящегося во взвешенном состоянии и ценоз биопленки, прикрепленной к носителям. Возраст активного ила на носителях больше чем у ила во взвешенном состоянии, непрерывно удаляемом и обновляемом. Такое сочетание разных возрастов позволяет поддерживать в реакторе высокие скорости окисления, обеспечиваемые молодым илом (возраст 3-4 суток), улучшить нитрифицирующие и седиментационные свойства активного ила (возраст ила более 10-12 суток). Кроме того, прикрепленная биомасса увеличивает общее время пребывания активного ила в системе, что особенно важно для сооружений, очищающих сложноокисляемую органику. Возрастание концентрации ила и общей биомассы приводит к снижению нагрузок на ил а, следовательно, к подавлению нитчатого бактериального вспухания и улучшению качества очистки [1, 2]. Эффективным материалом для носителей биомассы, размещаемых в аэротенках, является ершовая нить из капронового волокна, которая обеспечивает удержание значительного количества биопленки на единицу удельной поверхности. Удельная поверхность адсорбции на ершах составляет 500 м2/м3 [3]. При изготовлении носителей следует предусмотреть их защиту от засорения. Если это не обеспечивается, в процессе эксплуатации они быстро засоряются плавающими отбросами, которые загнивают и качество очищенных сточных вод ухудшается.

Очистка носителей биомассы промыванием струей воды трудоемкая процедура, а если она предусмотрена непосредственно в аэротенках, это требует их опорожнения. Носители биомассы защищены синтетической рыболовной сетью с малым размером ячеи, что позволяет эксплуатировать носители без периодической очистки от накопившегося мусора [3].

Исследования проводились на физической модели аэротенка. Физическая модель поперечного вертикального сечения аэротенка (модельная ячейка) была выполнена из силикатного полированного стекла и имела размеры: высоту 1,10 м; длину 1,5 м; ширину 0,05 м. Ячейка заполнялась водопроводной водой на высоту 1,0 м и порциями (дробно) вводился активный ил, привезенный с Правобережных КОС г. Иркутска. Количество воздуха, подаваемого компрессором в мелкопузырчатый аэратор, установленный в левом нижнем углу, контролировалось ротатором РМ–0,63ГУЗ и составляло 5,41 м3/м2ч.

В модельную ячейку помещались синтетические водоросли типа «Ерш», укрепленные на раме, изготовленной из нержавеющей стали. Ершовые водоросли крепились к раме вертикально с шагом 100 мм, чтобы на 1 м3 объема модельной ячейки приходилось в среднем 50 погонных метров «ершей» ». В модели они размещались на 0,12 м выше дна и на 0,1 м ниже поверхности водно-иловой смеси, что необходимо для движения жидкости в основном циркуляционном контуре. В ячейке размещались 7 вертикальных «ершей»

длиной 0,62 м и диаметром 120 мм (см.: рис. 1).

Для определения концентрации свободноплавающего (СП) активного ила нами использован оптический метод [4]. Плоская конструкция модельной ячейки позволяла проводить измерения люксметром ТКА–ПКМ интенсивности светового потока проходящего через слой водно-иловой смеси. В точке измерения интенсивности светового потока (в контрольном квадрате) отбиралась водно-иловая смесь и пикнометрическим методом определялась концентрация СП ила в г/л.

Рис. 1. Схема установки: 1 – модельная ячейка; 2 – компрессор с ресивером для аэрации; 3 – компрессор с ресивером для регенерации; 4 – краны для регулирования воздуха и сброса его в атмосферу; 5 – ротаметр; 6 – аэратор; 7 – кислородомер; 8 – манометр; 9 – ершовая загрузка; 10 – воздуховод к регенератору ершовой загрузки; 11 – среднепузырчатый регенератор ершовой загрузки; 12 – люксметр НТ 307.

Для достижения квазистационарного процесса осаждения ила на ершовой загрузке (см.: рис. 2), биореактор работал до достижения постоянного значения концентрации свободно плавающего ила, что констатировалось постоянными значениями люксметров. Использование модели плоскостного вертикального поперечного сечения биореактора и описанной схемы установки позволило варьировать в широком интервале интенсивность и соотношение регенерационных воды и воздуха. Это позволило качественно и количественно оценить состояние биоценоза при различных технологических процессах в биореакторе.

Рис. 2. Физическая модель вертикально-поперечного сечения аэротенка с синтетической ершовой загрузкой: 1 – загрузка с прикрепленным биоцинозом; 2 – люксметр; 3 – мелкопузырчатый аэратор типа «Аквалайн».

Для определения концентрации СП ила в г/л был построен калибровочный график – интенсивность светового потока, лк от концентрации ила, г/л. График необходим для экспресс-определения СП ила по результатам измерения интенсивности светового потока. При очередном добавлении двух литров концентрированного ила с иловым индексом J=130 см3/г в модельную ячейку, контролировалась динамика светового потока проходящего через водно-иловую смесь (см.: рис. 3).

интенсивность освещения, люкс

–  –  –

Рис. 3. Динамика осаждения активного ила на синтетические водоросли при интенсивности мелкопузырчатой аэрации 5,41 м3/м2·ч.

С использованием метода калибровочного графика переводили интенсивность освещения в концентрацию СП ила. Ил, добавленный в модельную ячейку, оседал на синтетических водорослях, распределяясь относительно равномерно на всех вертикальных нитях.

Последующее добавление двухлитровых порций концентрированного ила приводили к повторению описанного процесса, но с уменьшением интенсивности света, проходящего через водно-иловую смесь, что свидетельствовало об увеличении дозы СП ила. Увеличение общей концентрации ила в модельной ячейке приводит к перераспределению его на прикрепленный и свободноплавающий, но с плавным увеличением концентрации СП. Зависимость концентрации прикрепленного ила, приходящегося на погонный метр ершей, от общей концентрации ила в ячейке приведена на рисунке 4. Необходимо отметить, что прирост массы прикрепленного ила на погонный метр ершей, в исследованном интервале концентрации, происходит практически по линейной зависимости с тангенсом угла наклона к оси абсцисс 0,25.

Таким образом, независимо от общей концентрации активного ила в аэротенке, всегда имеется свободноплавающий ил, доза которого зависит от интенсивности аэрации и скорости потоков в основном циркуляционном контуре, омывающем синтетические водоросли по периметру.

0,4

–  –  –

Рис. 4. Зависимость концентрации прилепленного ила на погонном метре синтетических водорослей от общей концентрации ила в модельной ячейке.

Примечание

1. Жмур, Н. С. Технологические и биохимические процессы очистки сточных вод на сооружениях с аэротенками. – М.: АКВАРОС, 2003. – 512 с.

2. Пат. № 94028293/13 (028252) / Н. С. Жмур, О. М. Лапшин. Способ подавления бактериального нитчатого вспухания активного ила; опубл. 27. 07. 94.

3. Куликов, Н. И. Интенсификация процессов очистки сточных вод от ксенобиотиков пространственной сукцессия закрепленных микроорганизмов: Мат. I Всесоюз. конф. по микробиологии очистки сточных вод. – Киев: Наукова думка, 1982. – С. 29-31.

4. Кульков, В. Н., Солопанов, Е. Ю., Евтеева, И. В., Разум, А. С. Распределение активного ила в аэротенке с центральным расположением мелкопузырчатого пневматического аэратора // Инженерное оборудование населенных мест и зданий: Мат.

Всерос. науч.-практ. конф. – Иркутск: ИрГТУ, 2009.

ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ПРИМЕНЕНИЯ

СНЕГОПЛАВИЛЬНЫХ УСТАНОВОК НА РАЗЛИЧНЫХ ИСТОЧНИКАХ

В УСЛОВИЯХ ИРКУТСКОГО РАЙОНА

Матосов Ю. Ю., аспирант; Судникович В. Г., к.т.н., доцент, Иркутский государственный технический университет, г. Иркутск Аннотация. Эта статья рассказывает о возможности использования снегоплавильных установок в Иркутской области; описываются основные источники энергии для снегоплавильных установок, которые могут быть найдены в Иркутске; представлен сравнительный анализ систем различных конструкций. В заключение описываются типы установок, которые лучше всего подходят для использования в Иркутске.

TECHNO-ECONOMIC ASPECTS OF SNOW MELTING UNITS

APPLICATION AT DIFFERENT SOURCES IN IRKUTSK REGION

CONDITIONS

Matosov Ju. Ju., postgraduate; Sudnikovich V. G., PhD (Technical Sciences), Associate professor, Irkutsk State Technical University, Irkutsk Abstract. The paper deals with the opportunity of snow melting units application in Irkutsk region. Described are the main sources of energy for snow melting units, which are available in Irkutsk. Given is the comparative analysis of different units systems. In conclusion, described are the types of the most suitable units for utilizing in Irkutsk.

–  –  –

Для плавления 1 м3 снега дизельными установками требуется около 2,5 – 3 литров дизельного топлива. Таким образом, получаем, что стоимость плавления снега на дизельных установках в Иркутске будет составлять от 63,5 до 76,2 руб./м3 снега. Еще одним типом снегоплавильных установок, которые можно применять в условиях Иркутского района, являются установки на энергии теплосетей. Их применение обуславливается достаточно мощной и разветвленной сетью теплоснабжения, однако ограничивается отсутствием свободных тепловых мощностей в дальних районах. Стоимость 1 Гкал в Иркутске составляет около 924,47 рублей. А необходимое количество энергии для плавления составляет около 0,025 Гкал/м3 снега. Отсюда стоимость плавления составляет ориентировочно 25 руб./м3 снега.

Снегоплавление на энергии канализационных стоках является вполне доступным для Иркутска, однако требует более детального и углубленного изучения, так как канализационные снегоплавители влияют на работу всей канализационной сети и очистные сооружения города.

Таким образом, можно сказать, что самым дешевым источником энергии для плавления снега для Иркутского района является природный газ, однако в силу высокой опасности является не самым лучшим вариантом. Самым дорогим источником является дизельное топливо, соответственно его применение экономически не целесообразно, хоть оно и имеет меньший уровень опасности, чем газ. Следовательно, можно сделать вывод, что наиболее рациональными по стоимости и уровню безопасными источниками для плавления снега в условиях Иркутского района являются снегоплавильные установки на электрической энергии и энергии тепловых сетей.

–  –  –

ВОЗМОЖНОСТЬ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЭНЕРГИИ СТОЧНЫХ ВОД

ОЧИСТНЫХ СООРУЖЕНИЙ КАНАЛИЗАЦИИ

Миронов В. В., д.т.н., профессор; Иванюшин Ю. А., аспирант, ТюмГАСУ;

Юдаков А. С., инженер, ООО «ЭЛЕКТРОРАМ», г. Тюмень Аннотация. Принцип действия малых ГЭС основан на явлении гидравлического удара. Выявлена возможность применения гидроэлектрических установок в технологических потоках очистных сооружений канализации. Представлены графические зависимости мощности от расхода потока. Описан ряд преимуществ применения предлагаемой разработки по сравнению с использованием турбин в области «аномально»

низких напоров.

POSSIBILITY OF WASTE WATER ENERGY UTILIZATION AT

DRAINAGE TREATMENT UNITS

Mironov V. V., Doctor of Technics, Professor; Ivanjushin Ju. A., postgraduate, TSUACE; Judakov A.S., engineer, LLC «JELEKTRORAM», Tyumen Abstract. Midget power plant operating principle is based on hydraulic shock phenomenon. Exposed is the possibility of hydroelectric units utilizating in workflows of drainage treatment units. Presented are capacity-flow discharge plots. Described is a number of advantages of proposed development comparing with turbines utilizating in «abnormal»low pressure area.

В последние годы многие российские предприятия отдают предпочтение автономным системам энергоснабжения, независимым от поставщиков энергии. При этом целесообразно применять системы, выполненные на базе возобновляемого источника энергии, такие как, солнечные установки с фотоэлектрическими элементами, ветро- и гидроэлектрические установки. И если количество солнечной радиации и скорость ветровых потоков не зависят от человека, то технологические потоки воды на территориях промышленных предприятий обладают практически постоянными параметрами и в меньшей степени подвержены воздействиям окружающей среды.

При этом предлагаемая гидроэлектрическая установка являются новым конструктивным решением малых ГЭС, принцип действия которой основан на явлении гидравлического удара и отличен от традиционных турбинных установок [1, 2]. В стальном водоводе с установленными подвижными элементами инициируется гидроудар при помощи (мембранами) автоматических ударных клапанов, работающих за счет энергии воды.

Колебательный процесс изменения ударного давления, возникающий при этом, распространяется от ударного клапана к началу водовода. За вычетом потерь совершается механическая работа по возвратно-поступательному перемещению рабочих органов линейных теплоэлектрогенераторов.

Генерирующая установка состоит из гидравлического привода и линейных теплоэлектрогенераторов, а также блока регулирования и управления, аккумуляторной батареи, зарядного устройства и инвертора.

Одно из основных преимуществ – способность генерировать значительную мощность при малых входных напорах воды, от 0,2-0,3 м.в.ст.

Оказывается возможным применение таких генерирующих установок на канализационных очистных станциях. Однако для повышения надежности нежелательна работа с неочищенными стоками. Таким образом, оптимальным вариантом является возведение электростанции на участках от блока обеззараживания до выпуска очищенных сточных вод. При этом неравномерность расхода очищенных стоков по часам суток на выпусках незначительны, ввиду наличия предшествующих емкостных сооружений в составе станции. Кроме того, температура потока остается положительной даже в зимнее время, что гарантирует работу генерирующей установки в нормальном режиме (см.: рис. 1).

Из уравнения Бернулли, перепад напора на турбине, без устройства деривации составит:

H = H, (1) 2g где Н – напор на входе, м;

– средняя скорость движения очищенных стоков в канале перед турбиной, м/с.

При этом мощность турбины, установленной в поток без устройства деривации:

N t = g Q H, (2) где – плотность воды, кг/м.

Рис. 1. Схема установки гидроагрегата в канале: 1 – стальной водовод прямоугольного сечения; 2 – клапанная коробка; 3 – подвижные элементы трубы (мембраны); 4 – линейные теплоэлектрогенераторы.

Кинетическая энергия воды в водоводе инновационного агрегата в момент накопления энергии до инициирования гидравлического удара:

L 2 (3) Eк =, где = 1м2 – принимаемая в гипотетическом расчете суммарная площадь живых сечений прямоугольных водоводов гидравлического агрегата.

Механическая работа А, совершаемая в единицу времени, будет являться мощностью гидроагрегата N:

(4) N = 0,9 Е к, Анализ величин Ек и А показывает, что часть кинетической энергии потока воды, движущегося с первоначальной скоростью, преобразуется в потенциальную энергию упругой деформации самой жидкости и стенок водовода [2]. Как правило, величина этих потерь энергии не превышает 10%.

На основе формул (1) – (4) был рассчитан гипотетический пример для сравнения величин снимаемой мощности при следующих заданных параметрах:

плотность воды = 1000 кг/м3;

размеры поперечного сечения одного гидроагрегата 1,00,5 м (расчет произведен на два установленных агрегата, работающих в противофазе);

эквивалентная шероховатость трубопровода = 0,510-3 м;

кинематическая вязкость воды = 10-6 м2/с;

длина гидроагрегата L = 75 м.

Результаты расчетов представлены в графическом виде (см.: рис. 2).

Из рисунка видно, мощность генерирующего оборудования находится в прямой зависимости от пропускной способности каналов, в которых установлено генерирующее оборудование. Причем явно виден выигрыш в мощности при использовании приводов, основанных на явлении гидравлического удара. Другими словами, на техногенных потоках, где установка турбин не позволит получить значимые величины мощности (область «аномально» низких напоров) целесообразно применение инновационных гидроагрегатов. К таким потокам в полной мере можно отнести и открытые русла канализационных очистных сооружений.

Рис. 2. Графики зависимостей мощностей генерирующих агрегатов от расхода водного потока.

Дополнительно следует отметить, что данная концепция автономного энергоснабжения также применима для жилых и общественных зданий, а также их групп.

Среди преимуществ использования инновационных агрегатов для автономного энергоснабжения можно выделить:

1. Высокий коэффициент полезного действия;

2. Дополнительная возможность получения тепловой энергии;

3. Минимальное количество обслуживающего персонала.

4. Компактные размеры установки;

5. Возможность эффективной работы установки при малых напорах от 0,2 м.

6. Отсутствие эмиссий загрязняющих веществ в атмосферу;

7. Не вызывает подтопления прилегающих территорий;

8. Не требует особой подготовки русла.

Примечание

1. Пат. РФ № 2431758, 20.10.2011. Способ получения электроэнергии и устройство для его реализации.

2. Миронов, В. В., Миронов, Д. В., Гульбинас, А. С. Автономное тепло- и электроснабжение с использованием энергии низконапорных водотоков // Фундаментальные исследования. – 2012. – № 3 (ч. 2). – С. 396-398.

ПЕРСПЕКТИВНАЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ СХЕМА РАБОТЫ

МЕТАНТЕНКОВ НА ОСК

Миронова Е. А., студент, Ижевский государственный технический университет им. М. Т. Калашникова, г. Ижевск Аннотация. Разработана технология для переработки осадков сточных вод в биогазовой установке, при которой полученный биогаз преобразуется в электрическую и тепловую энергии. Выявлена оптимальная форма метантенка и система перемешивания осадка, предотвращающая образование мертвых зон и позволяющая повысить интенсивность газовыделения.

PROSPECTIVE FLOWCHART OF METHANE-TANKS AT OSK

–  –  –

Abstract. Developed is the technology for sewerage sludge processing in biogas unit, when obtained biogas is transformed into electric and heat energy.

Exposed is methane-tank optimum shape and the system of sludge mixing, preventing dead regions formation and enables to increase gas release intensity.

Использование отходов городского хозяйства, птицеводства, животноводства и растениеводства как альтернативных и возобновляемых источников тепловой и электрической энергии давно является одним из важнейших направлений в энергетической стратегии многих стран мира.

Одним из способов использования биологических отходов является использование биогазовых технологий, суть которых заключается в переработке биологических отходов в анаэробном реакторе биогазовой установки. В биогазовой установке происходит переработка осадков сточных вод, навоза и растительных остатков с получением горючего биогаза и высококачественного удобрения. Биогаз – это горючая газовая смесь, состоящая из 50…70% метана, 30…40% углекислого газа и небольшие количества сероводорода, аммиака, водорода. Из одного м биогаза можно получить около 18…24 МДж энергии.

В данной работе разработана технология для переработки осадков сточных вод в биогазовой установки, которая состоит из следующих основных элементов: приёмный резервуар, метантенк яйцевидной формы с обвязкой трубопроводов, система подогрева осадка с помощью теплообменников, когенерационная установка, установка очистки биогаза, которая показана на рисунке 1. С помощью этой схемы получают биогаз и преобразуют его в электрическую и тепловую энергии на очистных сооружениях канализации.

Рис. 1. Принципиальная схема получения и утилизации биогаза из осадка сточных вод на очистных сооружениях канализации.

Для выбора формы, размеров и конструкции реактора решающую роль играют такие факторы как: массовый расход загружаемого осадка; заданная степень сбраживания осадка, загрузки рабочего пространства, времени цикла сбраживания и интенсивности перемешивания; уровень механизации.

С точки зрения статической прочности, создания условий для перемешивания жидкого осадка и его отвода предпочтительным представляется использование яйцеобразного резервуара. Для предотвращения коркообразования лучше применять резервуары с узкой горловиной и небольшой площадью поверхности сбраживаемого осадка, что позволяет повысить интенсивность газовыделения. Яйцевидная форма метантенка обеспечивает максимальный объем при минимальной поверхности, что позволит сократить материалоемкость при строительстве и теплопотери при эксплуатации метантенков. Резервуар метантенков выполнены из монолитного железобетона с предварительно напряженной арматурой. В метантенках яйцевидной формы обеспечиваются минимальные затраты железобетона и минимальные теплопотери. Кроме того, такая форма метантенка препятствует накоплению песка и образованию корки. Для поддержания однородности бродящей массы и во избежание расслоения осадка и иловой воды предусмотрена система перемешивания. В метантенке используют винтовую мешалку, устанавливаемую в центральной трубе. Требуемая температура бродящей массы, соответствующей выбранному режиму сбраживания, поддерживается системой подогрева осадка с помощью внешних теплообменников. Сброженный осадок удаляется из метантенка и подаётся во внешний теплообменник. Для обеспечения энергоэффективности схемы тепло сброженнного осадка рекуперируется с помощью теплоообменников.

Выводы: Оптимальная яйцевидная форма метантенка с системой перемешивания осадка позволит сократить материалоемкость при строительстве и теплопотери при эксплуатации метантенков. Такая форма метантенка предотвращает образование мертвых зон, что позволяет повысить интенсивность газовыделения. Система подогрева сбраживаемого осадка с помощью внешних теплообменников позволяет сократить затраты тепловой энергии на подогрев осадка в метантенках. Дополнительная теплота, полученная от рекуперации тепла сброженного осадка, идет на подогрев исходного осадка перед сбраживанием.

Примечание

1. Гюнтер, Л. И., Гольдфарб Л. Л. Метантенки. – М.: Стройиздат, 1991. – 128 с.

2. Миронова, Е. А., Караваев, Е. С., Кузьмина, А. И., Жигалова, Д. А. Использование биоэнергетических установок в современных условиях: [Электронный ресурс] – Ресурс доступа: http:/www.young-science.ru.

3. Миронова, Е. А. Получение и использование биогаза из органических отходов:

[Электронный ресурс] – Режим доступа: bink.istu.ru/vist-sess.

АНАЛИЗ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПОДГОТОВКИ ВОД ДЛЯ СИСТЕМЫ

ПОДДЕРЖАНИЯ ПЛАСТОВОГО ДАВЛЕНИЯ НЕФТЯНЫХ

МЕСТОРОЖДЕНИЙ

–  –  –

Аннотация. Приведены примеры негативного воздействия нефтедобычи на водные объекты. Показаны причины, вызывающие существенное ухудшение качества подземных и поверхностных вод за счет смешения с пластовыми.

Даны рекомендации по изменению технологии водоподготовки, увеличению эффективности системы мониторинга.

PERFROMANCE ANALYSIS OF WATER TREATMENT FOR

MAINTAINING SYSTEM OF OIL DEPOSIT FORMATION PRESSURE

Nazarov V. D., Nazarov M.V., Ufa State Oil Technical University, Ufa

Abstract. Given are the examples of oil negative impact on water bodies.

Presented are the reasons, causing a significant deterioration of groundwater and surface water quality due to their mixing with formation water. Given are the recommendations to change water treatment technology and to increase monitoring effectiveness.

В качестве источников питьевого водоснабжения предпочтение отдается подземным источникам как наиболее защищенным от техногенного воздействия, поэтому потребность населенных пунктов в питьевой воде чаще всего обеспечивается за счет пресных подземных вод. В связи с критической ситуацией с питьевым водоснабжением в Башкортостане летом 2010 г. была создана депутатская рабочая группа для изучения ситуации с обеспечением населения питьевой водой. Установлено, что в республике накопились серьезные проблемы по обеспечению населения качественной питьевой водой, соответствующей установленным санитарно-гигиеническим требованиям. Так, в г. Октябрьском и Туймазинском районе население уже многие годы вынуждено использовать воду с превышением норм в 2 и более раз по жесткости, общей минерализации и содержанию хлоридов. Кроме того, в отдельных населенных пунктах Туймазинского района в водозаборных скважинах и колодцах полностью отсутствует вода. Люди вынуждены обеспечивать себя привозной водой. Так, в 3 населенных пунктах организован круглогодичный подвоз воды. В летний период 2010 года на привозной воде обеспечивалась потребность в 9 населенных пунктах района, в том числе в таких крупных, как Кандры, Старые Туймазы, Верхнетроицкий, в которых население достигает нескольких тысяч человек [1].

Основная причина проблем с водоснабжением населения в Туймазинском районе связана с влиянием на подземные воды объектов нефтедобычи, принадлежащих ОАО «АНК «Башнефть», когда из-за применения непродуманных технологий подземные воды оказались перемешанными со сточными водами нефтепромыслов. По экспертным заключениям подземные воды с большинства скважин водозабора можно использовать только на техническое водоснабжение. При этом качество воды с каждым годом только ухудшается [1].

Налицо явное противоречие между декларированной эффективной системой мониторинга водных объектов ОАО «АНК «Башнефть» и фактическим состоянием этих объектов. Виной этому является сложившееся отношение нефтяных компаний к системе ППД как к непроизводственному процессу, требующему определенных затрат. Ситуация с загрязнением водных объектов сложилась приблизительно одинаковой во всех нефтедобывающих регионах страны с той разницей, что ОАО «АНК «Башнефть» занимается производственной деятельностью 80 лет, поэтому негативные последствия нефтедобычи проявились наиболее ярко.

Одним из существенных источников загрязнения пресных вод являются утечки из скважин и перетоки пластовых вод в водоносные горизонты, происходящие в скважинах с некачественной и частичной цементацией затрубного пространства, с нарушениями целостности обсадных колонн и некачественно ликвидированных скважин. Утечки и перетоки интенсифицируются за счет увеличения пластового давления при закачке вод в систему ППД.

Однако не эти причины являются главными. Главная проблема заключается в коррозии бетона. В соответствии со СНиП 2.03.11-85 влажная среда с концентрацией сульфатов и хлоридов 250-500мг/л для портландцемента является слабоагрессивной, влажная среда с концентрацией сульфатов свыше 1 г/л и хлоридов свыше 5 г/л для портландцемента является сильноагрессивной.

В пластовой воде нефтяных месторождений концентрация сульфатов или хлоридов составляет 100-300 г/л, т.е. среда является экстремально агрессивной.

Нами проведены опыты в статических условиях по определению коррозионной активности воды с концентрацией сульфатов и хлоридов 100 г/л (раздельно) относительно кубических образцов стандартного размера из портландцемента по ГОСТ 10178-76. В результате опытов установлено, что образцы полностью разрушены в течение года. Агрессивность сульфатных вод выше, чем хлоридных. Отсюда следует, что на нефтяных месторождениях, находящихся на средней и поздней стадии эксплуатации, через затрубное пространство происходят неконтролируемые перетоки жидкости из области высокого давления в область более низкого давления, т.е. в вышерасположенные пресные подземные воды.

Доказательством тому являются сведения нефтяных компаний о том, что на 1 м3 продукции скважины приходится закачивать 2-3 м3 воды, т.е. в окружающую среду поступает 1-2 м3 недостаточно очищенных вод.

Допустимые концентрации (ДК) загрязняющих веществ в воде, закачиваемой в нефтесодержащие пласты по ОСТ 39-225-88, предельно допустимые концентрации (ПДК) загрязняющих веществ по ГН 2.1.5.689-98 и фактические концентрации некоторых загрязняющих веществ приведены в таблице 1.

Из таблицы следует, что в воде, поступающей в окружающую среду, концентрация указанных загрязняющих веществ превышает допустимую в тысячи раз. Нефтедобывающая промышленность является единственной отраслью в России, которая устанавливает для себя нормативы качества воды, закачиваемой в пласты [2].

В пластовых водах нефтяных месторождений установлена устойчивая тенденция роста концентрации таких загрязняющих веществ, как железо, сероводород, гидросульфид-ион, сульфиды металлов и др. По классификации Санитарных правил СП 2.1.5.1059-01 [3] степень влияния на качество подземных вод нефтедобычи определяется как «опасная». Приоритетными загрязнениями для нефтяных месторождений согласно этому документу являются: нефтепродукты, хлориды, фенолы, СПАВ, ртуть, марганец, железо.

Таблица 1 Содержание загрязняющих веществ в воде, закачиваемой в продуктивные пласты.

Загрязняющее ДК по ОСТ 39- ПДК по ГН Факт, мг/л Превышение вещество 225-88, мг/л 2.1.5.689-98, мг/л ПДК, раз (1-2)·103 Нефть 5-50 0,1 100-200 3,3·104 Сероводород отсутствие 0,003 100 СВБ отсутствие Не нормируется 12-4,1·103 Бор Не нормируется 0,5 6-2050 255-2·104 Бром Не нормируется 0,2 51-4100 10-2,8·103 Цинк Не нормируется 0,01 0,1-28 0,3-4·102 Железо Не нормируется 0,3 0,1-127 Йод Не нормируется 10 2-120 0,2-12 10-2-8000 10-3-1,1·103 Стронций Не нормируется 7 2,8·103 Свинец Не нормируется 0,03 84 Сульфиды Не нормируется отсутствие 1-50 К приоритетным загрязняющим веществам следует отнести бор, бром, йод, цинк, хром, стронций, литий, свинец, медь, цезий, рубидий [4]. Многие из этих веществ находятся в промышленной концентрации, позволяющей осуществить комплексную переработку пластовых вод. Известен способ переработки попутных вод нефтяных месторождений [5], заключающийся в предварительной очистке вод от механических примесей и нефти с последующим последовательным извлечением магния, лития, бора, йода и брома, причем первоначально из воды экстрагируют бор, затем извлекают осаждением магний и литий, затем ионообменной сорбцией извлекают йод, а воздушной десорбцией бром. После извлечения неорганических компонентов воду направляют в систему поддержания пластового давления для закачки в пласт. Сооружения подготовки подтоварных вод представлены на рис. 1 [6].

Рис. 1. Сооружения подготовки подтоварных вод: 1 - отстойник; 2 – напорный флотатор; 3 – электрохимический флотатор; 4 – магнитный сепаратор; 5 – источник электропитания; 6 – ультрафильтр с калиброванными отверстиями; 7 – ультрафиолетовые лампы; 8 – резервуар чистой воды; 9 – реагентное хозяйство; 10 – бактерицидный реагент; 11 – промывной насос; 12 – гидрофобный фильтр; 13 – накопитель нефти; 14 – отстойник; 15 – система отведения осадка; 16 – иловые площадки; 17 – сетка из электроотрицательного материала; 18 – пластина из электроположительного материала; 19 – перегородка из каталитического материала; 20 – коалесцирующий фильтр.

Выводы: Опыт эксплуатации нефтяных месторождений, находящихся на поздней стадии, показали негативное их влияние на дефицитные пресные поверхностные и подземные воды, являющиеся источниками питьевого водоснабжения.

Основой негативного влияния нефтедобычи на водные объекты является устаревшая нормативная база, определяющая требования к качеству вод, используемых в системе ППД. Результатом этого является как снижение коэффициента извлечения нефти, так и усиление влияния закачиваемых вод на водные объекты. Существующая система мониторинга не оправдала свое существование из-за неверно выбранных приоритетных показателей.

Низкая эффективность сооружений водоподготовки объясняется примитивностью технологии водоочистного оборудования. На сегодняшний день существует достаточное количество отечественного инновационного водоочистного оборудования, позволяющего очистить подтоварные и пресные воды до любого заданного качества. Существующая на месторождение практика закачивания осадков сточных вод в скважины противоречит водному законодательству.

Низкое качество проектной документации, касающейся системы ППД, объясняется недостаточной квалификацией проектировщиков в области систем водного хозяйства промышленных предприятий. Судя по проектам, в проектных организациях не определяется уровень техники по патентной и научно-технической литературе, не привлекаются лаборатории для проведения технологических опытов по очистке воды.

Примечание

1. Сайфуллин, Ф. А. Водная стратегия Российской Федерации на период до 2020 года и пути ее реализации на территории Республики Башкортостан. Материалы парламентских слушаний по вопросу «Водная стратегия Российской Федерации на период до 2020 года и пути ее реализации на территории Республики Башкортостан» // Секретариат Госсобрания – Курултая Республики Башкортостан. – Уфа: УПК, 2010. – С. 7-13.

2. Вода для заводнения нефтяных пластов. Требования к качеству. ОСТ 39-225-88. – М.: Миннефтепром. 1990. – 8 с.

3. Гигиенические требования к охране подземных вод от загрязнения // СП 2.1.5.1059М., 2001. – 20 с.

4. Минигазимов, Н. С. охрана и рациональное использование водных ресурсов в нефтяной промышленности: Дисс. докт. техн. наук. – Уфа. 2000. – 301 с.

5. Пат. РФ на изобретение № 2189362. Способ комплексной переработки попутных вод нефтяных месторождений / Литвиненко В. И., Варфоломеев Б. Г. опуб. 20.09.2002.

6. Пат. РФ на полезную модель № 90434. Устройство для очистки нефтепромысловых вод для системы ППД нефтяных месторождений / Назаров В. Д., Назаров М. В., Зенцов В. Н.

Опуб. 10.01.2010. Бюл. № 1.

ИНТЕНСИФИКАЦИЯ РАБОТЫ ПОЛИГОНОВ ТБО

Назаров В. Д., Назаров М. В., Уфимский государственный нефтяной технический университет, г. Уфа; Чертес К. Л., Самарский государственный технический университет, г. Самара Аннотация. Предложен способ интенсификации биологических процессов, протекающих в теле полигота ТБО. Экспериментально доказано, что происходит увеличение плотности тела полигона, уменьшение его объема.

–  –  –

Nazarov V. D., Nazarov M. V., Ufa State Oil Technical University, Ufa;

Chertes K. L., Samara State Technical University, Samara Abstract. Given is the method to intensify current biological processes at MSW landfill. Landfill density increasing and its volume reducing were found experimentally.

Осадки сточных вод (ОСВ) являются одним из наиболее крупнотоннажных органо-минеральных отходов города. Их утилизация сдерживается и в настоящее время ОСВ, совместно с твердыми бытовыми отходами (ТБО), размещаются на полигонах с нарушением требований охраны окружающей среды. Вывоз ОСВ на полигон требует специального инженерного обустройства объекта и разработки научно-обоснованной технологии размещения и обработки осадков в контакте с веществом свалочного тела. Для улучшения экологического состояния полигона разработан способ нагнетания жидких осадков в толщу свалочного тела через систему перфорированных нагнетательных скважин с аэрацией массива [1].

Нагнетание жидких осадков в толщу свалочного тела приводит к фильтрации влаги в вертикальном и горизонтальном направлениях. Постепенно в толще образуется конгломерат из ОСВ и ТБО. Скорость фильтрации жидких осадков зависит от начального давления, развиваемого в устье нагнетательной скважины, а также от сопротивления свалочного грунта.

Расчетные величины значений скорости фильтрации ОСВ на расстоянии r от нагнетательной скважины представлены на рис. 1.

Проведенные результаты показывают, что скорость фильтрации зависит от свойств массива отходов (типа зоны для нагнетания ОСВ). Анализ расчетных данных показывает, что использование для нагнетания ОСВ аэробной и переходной режимных зон свалочного тела является наиболее рациональным. Данные значения были подтверждены промышленным экспериментом на участке полигона ТБО г. Тольятти [1].

Участок оборудован нагнетательными скважинами. Осадки вводили в свалочный грунт при помощи вакуум-машины порциями по 7-10 м3. После нагнетания осадка в толще свалочного тела сформировались конгломераты, состоящие из сырых ОСВ и свалочного грунта различной степени разложения.

1,2 Переходная зона w, м/с Анаэробная зона Аэробная зона 0,8 0,6 0,4 0,2

–  –  –

Рис. 1. Скорость фильтрации ОСВ в толще свалочного тела.

Результаты исследований позволили разработать регламент и аппаратурно-технологическое оформление обработки осадков сточных вод в условиях крупнотоннажного массива твердых бытовых отходов.

Осадки забираются из распределительной камеры отстойников с помощью вакуум-машины и направляются на близкорасположенный полигон ТБО.

Экономически целесообразным является вывоз полигоны, расположенные на расстоянии не более 20-25 км. Предварительно производятся комплексные изыскания различных фрагментов свалочного грунта полигона для установления его фильтрационных и биохимических характеристик, определения рабочей вместимости по приему осадков и прогнозирования интенсивности их аэробной обработки. Изыскания включают пошаговое бурение свалочного тела с отбором и анализом образцов, обработку данных и позиционирование в толще массива зон, способных выступать центрами биоразложения осадков. На полигоне отводится участок, оборудованный сетью нагнетательных скважин. В отдельных случаях, можно использовать существующие скважины газодренажной сети полигона. Рекомендуются скважины диаметром 150-200 мм с перфорацией отверстиями по 15-20 мм шагом 0,1-0,2 см в нижней части. Устье скважин должно выступать над поверхностью отходов на высоту 0,5-1,0 м (см.: рис. 2).

Через скважины осадок вводится в толщу массива, на глубины позиционированных зон разложения. После нагнетания осуществляется периодическая продувка массива передвижным компрессором. Для защиты свалочного тела в период продувки и минерализации от дополнительного поступления поверхностного стока, рекомендуется местная изоляция поверхности специальным покрытием, укладываемым на поверхность по временной схеме и демонтируемым в сухое и теплое время года [2].

Рис. 2. Закачка осадка в экспериментальную скважину полигона.

Периодически, из толщи отбираются конгломераты «ОСВ-ТБО» для контроля процесса биологического разложения.

Изучение пористо-фильтрационных характеристик массива ТБО позволяет совершенствовать технологию обработки осадков с использованием максимально возможного объема рабочей вместимости полигона. Наличие в отдельных фрагментах свалочных тел широкого спектра микроорганизмовредуцентов, а также благоприятные фильтрационные характеристики (коэффициенты пористости, фильтрации и водонасыщения) способствуют переводу полигонов ТБО в многократно используемые биохимические реакторы комплексной обработки осадков сточных вод.

Примечание

1. Чертес, К. Л., Михайлов, Е. В., Тупицына, О. В., Малиновский, А. С. Утилизация осадков сточных вод на объектах размещения отходов // Экология и промышленность России. – 2008. – № 5. – С. 4-8.

2. Способ образования покрытий на накопителях отходов / Чертес К. Л., Быков Д. Е., Тупицына О. В., Радомский В. М., Колесников А. Г, Михайлов Е. В. Заявка на патент Рег. № 2006124064, дата поступления 04.07.2006, вход № 026100.

ПЕРЕРАБОТКА НЕФТЕШЛАМОВ

–  –  –

Аннотация. Наиболее перспективным направлением переработки нефтешламов является процесс выпаривания, с глубокой очисткой сточных вод и переработкой грунта, загрязнённого углеводородами. Такой подход позволяет производить мазут топочный марки М-100 ТУ 38.401- 58-74-93, а также сырьё для производства вязких нефтяных дорожных битумов ТУ 0258СБ 20/40., и почвогрунт имеющий практическую ценность благодаря наличию высокой концентрации азота, фосфора, гумуса, органических веществ.

–  –  –

Nazarov V. D., Razumov V. Ju., Ufa State Oil Technical University, Ufa;

Abstract. The most prospective way of oil-slimes processing is evaporating with integrated waste water treatment and hydrocarbon-polluted soil processing.

This method enables to produce reduced fuel oil M-100 TU 38.401-58-74-93 as well as raw material for production of viscous asphaltic road oils TU 0258-113SB 20/40 and practically valued soil, having high concentration of nitrogen, phosphorus, humus and other organic matters.

В России, как и во всём мире, существует проблема размещения и утилизации отходов. Отходы превращаются в проблему, представляющую реальную угрозу экологической безопасности Российской Федерации. На территории страны в отвалах и хранилищах накопилось около 80 млрд. тонн отходов. Это количество ежегодно увеличивается на 7 млрд. тонн., из которых утилизации подвергается не более 30% [1].

Площадь только под санкционированными полигонами (шламонакопителями, хвостохранилищами, золошлакоотвалами, терриконами)

– составляет около 250 тыс. кв. м. Широко распространены несанкционированные свалки, суммарная площадь которых не известна. Они крайне отрицательно влияют на окружающую среду и вредно сказываются на земельных ресурсах, состоянии недр, растительности, отравляют подземные запасы воды и негативно влияют на её поверхностные источники, среде обитания животных, воздушную среду и др. И, конечно же, вредят здоровью человека, угрожая его жизни [2].

Одним из наиболее распространенных последствий производственной деятельности человека является загрязнение окружающей среды углеводородами нефти и продуктами их переработки. Вопрос борьбы с углеводородным загрязнением становится все более актуальным, особенно в России, где долгие годы решение экологических проблем было не на должном уровне. В результате образованы крупнотоннажные отходы агропромышленного и нефтехимического комплекса такие как, отходы содержания животных и птиц, буровые и нефтяные шламы, включающие в себя загрязненные углеводородами и опасными веществами грунт и воду [3].

Возникает необходимость в применении комплекса технологий для рекультивации загрязненных углеводородами и другими опасными веществами земель, а также земель, занятых под временное хранение отходов, нефтедобывающих и нефтеперерабатывающих предприятий.

С этой целью разработаны, и внедрены в городе Салават РБ технологии переработки нефтешлама и очистки сточных вод, позволяющие производить мазут топочный марки М-100 ТУ 38.401- 58-74-93, а также сырьё для производства вязких нефтяных дорожных битумов ТУ 0258-113-00151807-2002 СБ 20/40. На рисунке 1 представлена принципиальная технологическая схема установки переработки нефтешлама методом отпарки воды и лёгких фракций углеводородов.

Производственный участок состоит из накопительных емкостей, общий объем которых, а так же характеристики теплоносителя зависят от расчетной производительности производства. Каждая емкость имеет систему подогрева.

Необходимая по технологии температура регулируется.

Нефтешлам из рекультивируемого шламонакопителя забирается с помощью шестерёнчатого насоса, установленного на понтоне, с предварительным разогревом открытым паром в шламонакопителе. По достижении жидкотикучести в зоне забора нефтешлам подаётся по трубопроводу на перерабатывающий участок. Весь продукт складируется в приёмный бункер Б-1, имеющий подогрев из паровых змеевиков, по которым подаётся пар давлением 1,0 – 1,5 кг/см2 и температурой 130 – 140 0С. На разогрев данного бункера возможно использование вторичного пароконденсата из испарительных емкостей. При достижении нефтешламом температуры 50 – 60 0С в бункере Б-1, продукт забирается насосом Н-1 и подаётся в фильтр Ф-1 для отделения механических примесей, после чего подаётся в испарительные ёмкости К-1, К-2, К-3, где происходит частичное отстаивание и дренаж воды в ёмкость Е-2. Дренированная вода подается на очистку в электрофлотатор.

Рис. 1. Технологическая схема установки переработки жидких нефтешламов методом отпарки воды: 1 - (Б- 1) Приёмный бункер; 2 - (Н-1, Н-2, Н-3) Насосы; 3 - (Ф-1) Фильтры; 4 - (Ф-2) Электрофлотатор с гидрофобным коалисцирующим фильтром; 5 - (К-1, К-2, К-3) Испарительные ёмкости; 6 - (ХК-1, ХК-2, ХК-3) Конденсаторы;

7 - (Е-1, Е-2, Л-1) Накопительные ёмкости.

Продукт в испарительных ёмкостях К-1, К-2, К-3 нагревается до температуры 100 – 104 0С. В момент прогрева нефтешлама до данной температуры вода, а так же лёгкие фракции углеводородов, присутствующие в данном продукте, испаряются и улавливаются в холодильнике-конденсаторе ХК-1, ХК-2, ХК-3 (рекомендуется воздушный холодильник), регулируемый так, чтобы температура конденсата была 40 – 80 0С. Далее конденсат поступает в емкость Е-1, где происходит разделение воды и лёгких фракций углеводородов. Насосом Н-3 вода подается на очистку, а лёгкие фракции углеводородов складируют в ёмкость Л-1 для последующей переработки.

В испарительных ёмкостях нефтешлам разогревается паровыми нагревателями (змеевики) с температурой пара порядка 140 – 150 0С. При достижении продуктом 104 0С процесс обезвоживания закончен, пар на разогрев испарительных ёмкостей отключается, продукт скачивается насосом Н-2 потребителю. Температура пара на разогрев и выпаривание нефтешлама зависит от температуры вспышки исходного продукта. При выпарке легких нефтешламов не рекомендуется подача пара с температурой выше 150 0С, так как возможно закоксовывание паровых нагревателей и резкое уменьшение производительности испарителей. Для увеличения производительности возможна рециркуляция продукта в испарительных ёмкостях насосом Н-2, но это вызывает падение температуры продукта, что требует более интенсивный подвод теплоносителя. Для обеспечения пожарной безопасности в испарительных ёмкостях и в ёмкости Л-1 предусмотрена система тушения паром. Очистка сточных вод производится с достижением предельно допустимых концентраций загрязняющих веществ для сброса очищенных вод в водоемы рыбохозяйственного назначения (ПДКрх,), соответствующая концентрации углеводородов 0,05мг/л.

Для решения поставленной задачи была разработана технологическая схема очистки сточных вод, представленная на рисунке 2.

Рис. 2. Технологическая схема очистки сточных вод: 1 – накопитель – отстойник; 2 – насосная станция; 3 – электрофлотатор; 4 – фильтр с гидрофобным углеродным материалом; 5 – медленный фильтр; 6 – фильтрующие траншеи; 7,11 – распределительная система; 8,12 – сборная система; 9 – кассеты с фильтрующим материалом; 10 – углеродный материал; 13 – кассеты с зернистой загрузкой; 14 – зернистый фильтрующий материал; 15 – активированный уголь.

Устройство работает следующим образом. Сточная вода, содержащая взвешенные вещества и нефтепродукты, накапливается в накопителеотстойнике 1, где происходит осаждение взвешенных веществ. Частично осветленная вода забирается насосной станцией 2 через водозаборное устройство, подается в электрофлотатор с гидрофобно-коалесцирующим фильтром. Извлеченные эмульгированные нефтепродукты отводятся из аппарата через верхний патрубок. Для увеличения эффекта очистки воды предусмотрено реагентное хозяйство 20, с помощью которого происходит подача коагулянта. Далее осветленная вода поступает в распределительную систему 7 фильтра 4. Вода равномерно распределяется по поверхности фильтрующей загрузки, заполняющей кассеты 9 фильтра. Фильтрующим материалом 10 является углеродный гидрофобный материал органического происхождения, например солома злаковых культур. Фильтрующий материал благодаря своим свойствам поглощает нефтепродукты. По истечении фильтроцикла кассеты извлекаются из фильтра, обезвоживаются, фильтрующий материал термически обезвреживается.

Кассеты изготавливаются из нержавеющей сетки кубической формы со стороной, равной 1м. Размер ячеек сетки равен 0,8x0,8мм.

Вода, очищенная от эмульгированных нефтепродуктов, самотечно подается в распределительную систему 11 медленного фильтра 5. На поверхности геомембраны образуется биологическая пленка, в которой происходят окислительные процессы, приводящие к уменьшению концентрации азотосодержащих соединений, нефтепродуктов, тяжелых металлов, вирусов и бактерий.

Слой гранулированного активированного угля 15, находящегося под геомембраной, выполняет роль катализатора окислительных процессов, а так же роль сорбента для извлечения растворенных углеводородов, концентрация которых существенно превышает ПДК рыбохозяйственных водоемов.

Фильтроцикл медленных фильтров составляет 60-90 суток, после чего возможно извлечение и промывка геомембраны вне установки, а так же регенерация фильтрующей загрузки обратным током воды.

Высота слоя воды над геомембраной задается устройством 17 и поддерживается равной 5-10 см.

Окончательная очистка воды происходит в фильтрующих траншеях 6, в которые вода самотечно поступает через распределительную систему 19. Слой фильтрующее-поглощающей загрузки 18 располагают ниже уровня промерзания грунта так, чтобы фильтр мог эксплуатироваться любое время года. В фильтрующей загрузке происходит доочистка воды, после чего она самопроизвольно фильтруется в грунт. Количество фильтрующих траншей и их длина определяются из условия коэффициента фильтрации ненарушенного грунта и производительности установки.

Для очистки загрязненных углеводородами грунтов предлагается использовать разработанную, прошедшую промышленное испытание на полигоне ТБО в городе Самаре, технологию компостирования нефтешламов представленную на рисунке 3.

Рис. 3. Технологическая схема компостирования нефтешламов: 1 – смеситель; 2 – отстойник; 3 – дренажный насос; 4 – бурт; 5 – теплообменный аппарат; 6 – компрессор; 7 – бункер; 8 – отстойник-накопитель; 9 – гидрофобный фильтр.

Переработка нефтешламов осуществляется следующим образом:

Застарелый нефтешлам или замазученный грунт подаётся в смеситель 1, в который поступает раствор ПАВ от дозатора 11, подогретый до температуры 70С в теплообменном аппарате 12. В смесителе 1 происходит частичный отмыв нефтешлама от нефтепродуктов. Далее нефтешлам с раствором ПАВ подаётся в отстойно-разделительную ёмкость 2, оборудованную дренажной системой, с помощью которой водонефтяная эмульсия отделяется от твёрдой фазы и дренажным насосом 8 подаётся на разделение в расходно-накапительную ёмкость 9. Твёрдые взвешанные вещества отделяются от эмульсии в отстойной зоне ёмкости 9 и возвращаются отстойно-разделительную ёмкость 2.

Водонефтяная эмульсия частично расслаивается в расходно-накапительной ёмкости 9, из которой отделившаяся нефть удаляется на утилизацию.

Очищенный раствор ПАВ возвращается в смеситель 1 после корректировки концентрации ПАВ дозатором 11 и подогрева в теплообменном аппарате 12. Частично очищенный, от нефтепродуктов нефтешлам подаётся в смеситель 3, в который поступает породообразующая органо-минеральная добавка с помощью дозатора 7.

В тоже время в полученной смеси не должно быть превышения предельно допустимых концентраций тяжелых металлов и бенз(а)пирена, установленных для почвогрунтов.

Полученная грунтоподобная смесь с помощью транспортера (на фиг. не указан) укладывается в бурты высотой до 3-х метров, шириной 5-6м. в тёплое время года ведётся аэрация бурта с помощью компрессора 6. Воздух подогревают до температуры 70 С теплообменным аппаратом 5. Подогрев бурта ведут до тех пор, пока тело бурта не разогреется до температуры 65 С, что свидетельствует о наступлении термофильного режима работы микрофлоры, после которого подогрев воздухом прекращают. Периодически желательно производить перемешивание бурта с помощью грейферного механизма. О созревании бурта судят по остаточной концентрации нефтепродуктов, содержанию гумуса, наличию рассыпчатой структуры.

Полученный компостированием почвогрунт имеет практическую ценность благодаря наличию высокой концентрации азота, фосфора, гумуса, органических веществ. Область применения почвогрунта определяется остаточным содержанием нефтепродуктов. При концентрации нефтепродуктов порядка 1г/кг почвогрунт применяется для рекультивации отработанных карьеров и нарушенных земель. При концентрации нефтепродуктов до 0,3 г/кг почвогрунт применяется в качестве комплексного удобрения для выращивания технических, фуражных и бобовых культур, для газонов, парков, лесополос.

Примечание

1. Рекомендации парламентских слушаний «Проблемы нормативно-правового и технологического обеспечения обращения с отходами производства и потребления», Совет Федерации Федерального собрания РФ, 25 декабря 2009 г.

2. Торгово-промышленная палата РФ. Европейский опыт обращения с отходами производства и потребления. – М., 2010.

3. Назаров, В. Д., Аксёнов, В. И., Назаров, М. В. Водное хозяйство промышленных предприятий. Кн. 5. – М.: Теплотехник, 2010. – 361 с.

ОЦЕНКА ВРЕМЕНИ РЕАГИРОВАНИЯ ПАРАМЕТРОВ СЕТИ

ВОДОСНАБЖЕНИЯ НА ИЗМЕНЕНИЕ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ

НАСОСНОЙ СТАНЦИИ

Некрасов А. В., доцент, Уральский федеральный университет им. первого Президента РФ Б. Н. Ельцина, г. Екатеринбург Аннотация. Рассмотрено нестационарное безнапорное течение в протяженных трубопроводах сетей водоснабжения. С помощью уравнений Сен-Венана произведена оценка времени реагирования параметров сети на изменение производительности насосной станции. Показано, что это время может в некоторых случаях достигать 10-20 минут, что следует учитывать при разработке алгоритмов автоматического управления насосами.

–  –  –

Nekrasov A. V., Associate professor, El’cin Ural Federal University Abstract. Considered is the nonsteady voluntary flow in extensive pipelines of water supply systems. Using Sen-Venan equations conducted is the response time estimation of water supply system charachteristics on efficiency variation at pumping station. Shown is the time can reach 10-20 minutes and it should be considered when developing the algorithm of pump automatic control.

Все задачи, возникающие при моделировании сетей водоснабжения и водоотведения, с точки зрения гидравлики можно разделить на четыре группы:

стационарные течения в напорных трубопроводах; нестационарные быстро изменяющиеся переходные процессы (типа гидравлических ударов) в напорных трубопроводах; стационарные безнапорные течения в сетях водоотведения;



Pages:     | 1 | 2 || 4 | 5 |

Похожие работы:

«Этносоциальные и культурные процессы в Украине в конце XX начале XXI вв. План 1. Демографические и этнические процессы в Украине.2. Положение в социальной сфере. Жизненный уровень населения.3. Экологические проблемы.4. Межнациональные отношения. Права национальных меньшинств в Укра...»

«РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА для написания раздела диплома "Мероприятия по охране труда и безопасности жизнедеятельности"Структура раздела и правила оформления диплома: 1. Дипломное проектирование: мероприятия по охране труда и безопасности жизнедеятельности: учеб.-метод. пособие для студентов всех специальностей...»

«Примечания к финансовой отчетности 1 июля 2007 года АО "Илийский Картонно-Бумажный Комбинат" (Суммы указаны в тенге) 1. ОБЩАЯ ИНФОРМАЦИЯ АО “Илийский Картонно-Бумажный Комбинат” зарегистрировано в органах юстиции...»

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФГБОУ ВПО "ТУВИНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ" КЫЗЫЛСКИЙ ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ Кафедра педагогики и методики дошкольного и начального образования Роль театрал100€анных игр в экологическом воспитании...»

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ ОДЕССКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ И. И. МЕЧНИКОВА БИОЛОГИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ ПРАКТИЧЕСКИХ ЗАНЯТИЙ ПО КУРСУ "ПОПУЛЯЦИОННАЯ МОРФОЛОГИЯ" (для студентов 3-го курса биоло...»

«Всероссийская научно-практическая конференция молодых ученых, аспирантов и студентов "Экология и безопасность в техносфере: современные проблемы и пути решения" ЭВАКУАЦИЯ ЛЮДЕЙ ПРИ ПОЖАРЕ С ТРЕТЬЕГО ЭТАЖА БИБЛИОТЕКИ ТПУ С УЧЕТОМ ВЛИЯНИЯ ОПАСНЫХ ФАКТОРОВ ПОЖАРА К.С. Скор...»

«EBRD Classification: INTERNAL Субпроект по обращению с твердыми отходами в Нуреке Таджикистан Страна: Номер проекта: 46409 Муниципальная и экологическая Отраслевой сектор: инфраструктура Государственный/частный сектор: Государственный сектор Экологическая категория: Дата прохождения Совета 10 д...»

«Гренкова Татьяна Аркадьевна Оценка инфекционной опасности манипуляций гибкими эндоскопами в ЛПУ РФ. 14.00.30 – эпидемиология Автореферат Диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук Москва 2009 Работа выполнена в Федеральном государственном учреждении нау...»

«ИНСТИТУТ ФИЛОСОФИИ РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК БАРЛЫБАЕВ Х. А.ИЗБРАННЫЕ ТРУДЫ в 4-х томах Том III ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ, ЭКОНОМИКА, ЭКОЛОГИЯ Москва Издательский дом "НАУЧНАЯ БИБЛИОТЕКА" УДК 141.3, 304.44 ББК 60.52, 87.6 Б 25 РЕЦЕНЗЕНТЫ: Некипелов А. Д. академик Российской академии наук Муравых А....»

«ABLV Emerging Markets Bond Fund положение об управлении фондом Открытый инвестиционный фонд Зарегистрирован в Латвии, в Комиссии рынка финансов и капитала: Дата регистрации фонда: 23.03.2007. Номер регистрации фонда: 06.03.05.263/32 С изменениями, которые зарегистрированы в Комиссии рынка ф...»

«C 2013/14 Rev.1 (CL 144/4 Rev.1) R Май 2013 года Organizacin Продовольственная и Organisation des Food and de las cельскохозяйственная Nations Unies Agriculture Naciones Unidas pour организация Organization para la l'alimentation of the Alimentacin y la О бъединенных et l'agriculture United Nations Agricultur...»

«Анализ результатов государственной итоговой аттестации учащихся за 2013-2014 учебный год. В соответствии с Законом образовании РФ, Уставом МБОУ СОШ №1 с. Арзгир, Порядком проведения государственной итоговой аттестации по образовательным прогр...»

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "КАРАЧАЕВО-ЧЕРКЕССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ имени У.Д. АЛИЕВА" Кафедра биологии и химии "Утверждено" на заседании кафедры биологии и химии Протокол № _ от "_" _ 20_ г. зав. кафедрой, к.б.н., доц....»

«Общественно политическая газета Областная Иркутск, 03.03.2010 Общество http://ogirk.ru/news/2010-03-03/botsad.html Оазис науки, образования и отдыха Разработан эскиз общегородского Иркутского ботанического сада Разговор о том, что Ботанический сад Иркутского госуниверсите та может стать центром притяжения жител...»

«1 МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ" Институт Биоло...»

«Центрально-Азиатский научно-практический журнал по общественному здравоохранению Международный Экспертный Совет International Advisory Board 1. Жак Акар 1. Jacques Acar Посол Франции Междунар...»

«Библиография 1. Фомин В. Отар Иоселиани // Пересечение параллельных. М., 1976.2. Левченко Я. Тенгиз Абуладзе: поэзия цвета и тоски. URL: http:// www.cinematheque.ru/post/138964/print/ (дата обращ...»

«ХМЕЛЕВА АННА НИКОЛАЕВНА ВЛИЯНИЕ УЛЬТРАЗВУКОВОГО ОБЛУЧЕНИЯ НА РИЗОГЕННУЮ АКТИВНОСТЬ РАСТИТЕЛЬНЫХ ОБЪЕКТОВ В ПРИСУТСТВИИ РЕГУЛЯТОРОВ РОСТА специальность 03.00.16 – экология Автореферат диссертации на со...»

«А. А. Сычев. Экологическая справедливость: распределение, признание, участие 113 1. Allen D. Talking to Strangers: Anxieties of Citizenship since Brown v. Board of Education. Chicago, 2004.2. Azoulay Ar. The Civil Contract of...»

«ISSN 1813-5420 (Print). Енергетика: економіка, технології, екологія. 2016. № 1 УДК 621.311.22:504.054 В.Н. Сулейманов, канд. техн. наук, проф. Е.М. Янковская, ст. преп. Национальный техни...»

«ВЕСТНИК ОРЕНБУРГСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ПЕДАГОГИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА Электронный научный журнал (Online). ISSN 2303-9922. http://www.vestospu.ru УДК 581.527.2:581.9 (235.21) В. И. Авдеев Молекулярно-биологические аспекты ареаловедения видов злаков подтриб...»

«СОВРЕМЕННЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ ПОВЫШЕНИЯ КАЧЕСТВА ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ УДК 664.64.016 Бачинская Я.О., канд. с.-х. наук, Непочатых Т.А., канд. техн. наук, доц. (ХТЭИ КНТЭУ, Харьков) ИССЛЕДОВАНИЕ КАЧЕСТВА ХЛЕБОБУЛОЧНЫХ ИЗДЕЛИЙ И ПОВЫШЕНИЕ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ЦЕНН...»

«УДК 338.14 Вусов Александр Владимирович Vusov Alexandr Vladimirovich аспирант Московской финансово-промышленной PhD student, Moscow University академии МФПУ "Синергия", for Industry and Finance Synergy руководитель проектов, Project manager, Консалтинговая группа "Апхилл" Consulting Group “Uphill” dom-hor...»










 
2017 www.book.lib-i.ru - «Бесплатная электронная библиотека - электронные ресурсы»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.