bbk 000000

УДК 628.3:62-192

Алексеев М. И., Ермолин Ю. А.

О специфике показателей надежности водоотводящих сетей

Аннотация

В технической литературе, посвященной различным аспектам надежности городских систем водоотведения, авторы иногда вводят понятия и определения, допускающие неоднозначное толкование, что не корректно, особенно при использовании математического аппарата. Поэтому строгость и определенность терминологии должны играть в этих условиях особенно важную роль. Обсуждается необходимость, возможность и специфика показателей надежности канализационных сетей. Анализируется один из таких показателей, базирующийся на гипотезе стационарности процессов «отказ–восстановление». Расчет введенного комплексного показателя надежности городской канализационной сети, по существу, сводится к оценке прогнозируемого объема неочищенных сточных вод, сбрасываемых из системы за некоторое время вследствие отказов ее элементов. Одним из возможных подходов к решению этой задачи в рамках гипотезы о стационарном характере потоков отказов и восстановлений элементов и сооружений канализационной сети является метод декомпозиции и эквивалентирования. Намечаются пути распространения предлагаемого подхода на нестационарный случай, когда интенсивность потока отказов проявляет посезонную периодичность или элементы сети имеют выраженную тенденцию к «старению».

Ключевые слова

канализационная сеть , показатель надежности , относительный объем сброса , интенсивность отказов , метод декомпозиции и эквивалентирования

bbk 000000

УДК 628.171:556:661.843

Болдырев К. А., Савельева Е. А., Капырин И. В., Расторгуев А. В.

Расчет параметров сорбции металлов на примере стронция при высоких концентрациях нитрата натрия

Аннотация

Для достоверной оценки защищенности водозаборов подземных вод необходим комплексный анализ миграции загрязняющих веществ от источника загрязнения. Вопрос влияния солености раствора на распределение веществ между водой и водовмещающей породой в литературе мало освещен вследствие недостаточной параметрической обес­печенности широко распространенных геохимических моделей, а также неполноты применяемых баз термодинамических данных. Зачастую при геохимическом моделировании используются табличные значения коэффициента межфазного распределения. Другим часто реализуемым на практике подходом является перенос измеренных лабораторно значений Kd на геохимическую модель. Применение табличных и экспериментальных данных по коэффициенту межфазного распределения без должной корректировки может приводить к искаженным прогнозам, так как имеющиеся табличные значения Kd металлов для прогнозирования параметров сорбции, как правило, дают лишь рекомендуемую величину для определенного типа водовмещающей породы (песок, суглинок, глина) и (редко) одного-двух типов вод, что явно недостаточно для корректного выбора коэффициента Kd. Высокая минерализация раствора приводит к уменьшению сорбции его компонентов вследствие конкуренции за сорбционные участки и комплексообразования ионов металлов с компонентами раствора. Приведены сложности построения геохимической модели сорбции стронция 90S при высоком содержании растворенного нит­рата натрия. Сорбция стронция твердыми фазами рассмат­ривается с точки зрения ионного обмена и поверхностного комплексообразования. Разработанная модель верифицирована на литературных данных. Рекомендован алгоритм геохимического моделирования распределения растворенных веществ между водой и твердой породой.

Ключевые слова

подземные воды , сорбция , ионный обмен , водовмещающая порода , геохимическое моделирование , коэффициент межфазного распределения

bbk 000000

УДК 628.321

Рябчиков Б. Е., Ларионов С. Ю., Пантелеев А. А., Шилов М. М.

Исследование интенсифицированной коагуляционной очистки воды с использованием микропеска

Аннотация

Приведены результаты анализа состояния современного оборудования для коагуляционной обработки воды. Результаты исследований показали, что одним из наиболее эффективных решений является использование систем с рециркуляцией шлама и введением микропеска. Ввиду отсутствия надежных данных по эффективности такого оборудования, режимам его работы и расходу реагентов были созданы опытные установки, которые позволили отработать требуемые режимы и существенно усовершенствовать процесс. Использование для промывки песка тарельчатой колонны, оборудованной эрлифтом, дало хорошие результаты. Потери песка не превышали 1%. В процессе экспериментальных исследований было показано, что получить эффект быстрого осаждения в отстойнике при высокой линейной скорости воды возможно. Однако использование систем статического смешения реагентов не позволяет добиться стабильной работы установки при изменяющихся параметрах – расходе, концентрации исходного раствора, температуре. Поэтому установка была модифицирована по варианту Actiflo с использованием механических мешалок для смешения с реагентами и с песком, но с отделением пес­ка от шлама в насадочной колонне, снабженной системой пульсации для повышения эффективности отмывки. Разработанная схема разделения осадка на микропесок и шлам с помощью тарельчатой колонны показала существенные преимущества перед системой с гидроциклонами. На основании полученных данных было разработано техническое задание на проектирование опытно-промышленного аппарата.

Ключевые слова

питьевая вода , гидроциклон , коагуляция , микропесок , флокуляция , статический смеситель , отмывочная колонна

bbk 000000

УДК 628.17.001.4

Примин О. Г., Алиференков А. Д., Отставнов А. А.

Нормативное обеспечение применения в России труб из высокопрочного чугуна с шаровидным графитом

Аннотация

Надежность и экологическая безопасность являются одними из основных требований, предъявляемых к городским системам водоснабжения и водоотведения. Большое значение в обеспечении надежности водонесущих трубопроводов имеет грамотный выбор материала труб. Долгие годы основным материалом труб для использования в централизованном водоснабжении городов России были сталь и чугун. В последние годы конкурентом стальных труб (из металлических) стали трубы из высокопрочного чугуна с шаровидным графитом, широко используемые за рубежом и в России, в частности на Московском водопроводе. Сдерживание более широкого применения труб из высокопрочного чугуна в питьевом водоснабжении до последнего времени было обусловлено отсутствием полноценной нормативной базы, в том числе и полное отсутствие в СП 31.13330.2012 «Водоснабжение. Наружные сети и сооружения» (актуализированная редакция СНиП 2.04.02-84*) указаний по применению труб из высокопрочного чугуна с шаровидным графитом. Приведены сведения о таких трубах и о внесении изменений в СП 31.13330.2012 в части их применения в системах водоснабжения, а также изменений в СП 66.13330.2011 «Проектирование, строительство напорных сетей водоснабжения и водоотведения с применением высокопрочных труб из чугуна с шаровидным графитом» в части их применения на слабых и просадочных грунтах. Изменения утверждены Минстроем России и введены в действие 30 апреля 2015 г.

Ключевые слова

надежность , прочность , трубопровод , системы водоснабжения и водоотведения , высокопрочный чугун с шаровидным графитом , свод правил

bbk 000000

УДК 628.147.23

Чухин В. А., Андрианов А. П.

О возможности идентификации биокоррозии в системах водоснабжения

Аннотация

Изложены результаты анализа литературных данных и собственных обследований стальных водопроводных труб сис­тем холодного и горячего водоснабжения, подверженных внутренней коррозии. Общим фактором для всех обследованных образцов является наличие коррозионных бугорков по внутреннему периметру труб. Изучение бугристых отложений с помощью сканирующей электронной микроскопии позволило выделить в них четыре характерные зоны: подошву, ядро, твердую оболочку и тонкий поверхностный слой. Эти зоны различаются по структуре и химическому составу. Описан механизм электрохимической и микробно-индуцированной коррозии стальных труб. Предполагается, что зона под бугорками состоит из множества коррозионных электрохимических элементов. На внешней границе бугорка коррозия происходит с кислородной деполяризацией, а внутри – с водородной, причем преобладающее влияние на формирование внешнего плотного слоя оказывают потенциалы, возникающие при кислородной поляризации. Приводится гипотеза о механизме роста бугристых отложений и формировании их характерного строения. На основе изучения свойств осадков, взятых из эксплуатируемых трубопроводов с целью восстановления условий их образования, сделано предположение о приоритетном воздействии микробно-индуцированной коррозии на материал труб. Идентификация участия бактерий в коррозионном процессе, помимо прямого наблюдения, может быть сделана на основе обнаружения кристаллических оксидов железа, образующихся на поверхности остатков бактериальных клеток, и их магнетосом. Для окончательного ответа на вопрос о решающей роли бактерий в коррозии металлических трубопроводов требуются дальнейшие исследования.

Ключевые слова

водоснабжение , коррозионные отложения , биопленка , микробно-индуцируемая коррозия , стальные трубы , энергодисперсионный анализ , сканирующая элект­ронная микроскопия

bbk 000000

УДК 628.35:648.1

Ферштерлинг Х., Фэнрих А., Кравфорд Д., Кюне Л. , Барйенбрух М.

МБР-технологии для повторного использования сточных вод небольших прачечных

Аннотация

Работа прачечных в Германии характеризуется высоким потреблением воды и электроэнергии. Бизнес-конкуренция, увеличение стоимости электроэнергии и требования современного законодательства обусловили повышение спроса на системы повторного использования сточных вод (для очистки технологической воды, рекуперации тепла и химикатов). С точки зрения технологии стирки уровень водосбережения весьма высок. Однако снижения потребления свежей воды можно добиться только в том случае, если технологии очистки и повторного использования воды будут интегрированы в существующую систему. Для небольших прачечных производительностью менее 500 кг/сут примеров применения технологии повторного использования сточных вод почти нет, а доступные системы рециркуляции воды для них были недостаточно эффективны. В одной из таких прачечных был смонтирован мембранный биореактор с плоскими погружными ультрафильтрационными мембранами. Во время работы биореактора удаление ХПК достигало 93%, возврат воды превышал 90%. Качество пермеата было очень высоким (он не содержал взвешенных веществ и микробов) и соответствовало требованиям для его повторного применения в процессе стирки. Анализ затрат показал, что использование имеющегося тепла пермеата взамен электрической энергии повышает экономическую эффективность работы прачечной.

Ключевые слова

ультрафильтрация , утилизация тепла , мембранный биореактор , сточные воды прачечных , рециркуляция воды , очистка промышленных сточных вод

bbk 000000

УДК 628.316

Пономарев В. Г.

Оценка характеристики загрязнений при выборе методов очистки сточных вод

Аннотация

Рассматривается многообразие характеристик загрязнений в промышленных сточных водах. При выборе метода очистки в каждом конкретном случае необходимо производить оценку загрязнений с опытным определением показателей, характеризующих минеральные частицы взвешенной фазы. Раскрывается их корреляционная взаимозависимость, описываемая уравнениями первого и второго порядка. Рассматриваются применяемые в настоящее время зависимости для пересчета полученных в лабораторных условиях данных о величине гидравлической крупности частиц, которые необходимо выделить для обеспечения требуемого эффекта отстаивания с целью расчета геометрических размеров сооружения, включенного в проект. Делается вывод о возможных ошибках применяемого метода моделирования процесса отстаивания. На основе результатов исследований предлагается новый показатель – индекс агломерации, характеризующий агломерируемость взвешенных частиц загрязнений. Дается методика его определения и метод пересчета лабораторных данных определения гидравлической крупности, полученной при высоте слоя, отличающейся от высоты отстаивания в применяемом сооружении, с учетом агломерации взвешенной фазы загрязнений. Как показывает опыт оценки многих разработанных проектов и технических решений, авторы которых являются участниками тендеров, большое количество этих решений не подтверждены анализом, не имеют достаточных доказательств и часто бывают заведомо неверными, а потому дешевыми. Поэтому тендерным комиссиям часто трудно сделать объективный выбор.

Ключевые слова

взвешенные вещества , агломерация , сточные воды , кинетика отстаивания , индекс агломерации , гид­равлическая крупность

bbk 000000

УДК

Бестраншейное восстановление внутриквартальной канализации с заменой колодцев

bbk 000000

УДК 628.336.515

Козлов М. Н., Кевбрина М. В., Колбасов Г. А., Агарев А. М., Шашкина П. С.

Основные результаты промышленных испытаний технологии сбраживания осадка с рециклом биомассы

Аннотация

В Инженерно-технологическом центре АО «Мосводоканал» на протяжении нескольких лет разрабатывались и исследовались в лабораторных условиях технологии, которые способны интенсифицировать процесс сбраживания осадка сточных вод в рамках существующих объемов очистных сооружений. В результате был выбран метод, при котором часть осадка после сбраживания подвергается уплотнению (сгущению), а затем сгущенный осадок возвращается обратно в метантенк. Важным преимуществом этого метода является возможность увеличения времени пребывания осадка по сухому веществу без увеличения гидравлического времени пребывания, а также одновременно удержание биомассы. Вследствие этого необходимая степень распада достигается в реакторах меньшего объема. При изучении технологических решений по оптимизации процесса сбраживания осадков сточных вод метод рецикла биомассы с экономической точки зрения показал себя наиболее перспективным. При проведении промышленных испытаний в варианте с рециклом удалось достичь увеличения распада беззольного вещества в среднем до 56,6% (в контрольном варианте 42,2%), что подтверждается значительным улучшением водоотдающих свойств осадка. Среднее увеличение выхода биогаза составило 3%. В процессе экспериментальных исследований негативное влияние технологии рецикла осадка на технологическую работу метантенка не зафиксировано. Полученные результаты промышленных испытаний свидетельствуют о перспективности внедрения технологии сбраживания осадка сточных вод с рециклом биомассы на канализационных очистных сооружениях Москвы.

Ключевые слова

анаэробное сбраживание , метантенк , распад органического вещества , биомасса , сгущение осадка , рецикл