35 лет – вверх по лестнице времени

Аннотация

В 2025 году нашей компании исполняется 35 лет. По сложившейся традиции каждые 5 лет мы подводим итоги предыдущего периода и намечаем пути дальнейшего развития.

Ключевые слова

УДК 628.356.324:532.5
DOI 10.35776/VST.2025.08.01

Колбасов Г. А., Королев М. А., Рафф П. А., Усманов Р. Р.

Расчет коэффициента продольной дисперсии и числа ячеек в модели последовательно соединенных реакторов
Часть 1. Обзор и инженерный анализ методик

Аннотация

Представлен обзор и сравнительный анализ инженерных методик расчета коэффициента продольной дисперсии и эквивалентного числа ячеек в модели последовательно сое­диненных реакторов, применяемой для описания гидродинамики в аэротенках. Рассмотрены как эмпирические и полуэмпирические формулы (Б. Чемберс и Дж. Джонс, К. Мерфи и Б. И. Бойко, П. Харремес, К. Фудзиэ и др.), так и размерностные и обоснованные модели (Б. М. Худенко и Е. А. Шпирт, О. Потье и Ле Муллек). Приведена классификация методик по типу данных, используемых в расчетах, и по степени чувствительности к геометрическим и аэродинамическим параметрам. Сформулированы критерии применимости подходов на разных стадиях проектирования, моделирования и реконструкции канализационных очистных сооружений. Работа представляет собой первую часть из двух статей и посвящена расчету и интерпретации числа ячеек в биореакторах. Вторая часть будет посвящена прак­тическому применению методик на примере аэротенков различной конфигурации.

Ключевые слова

сточные воды , биореактор , гидродинамика , коэффициент продольной дисперсии , модель последовательно соединенных реакторов , число ячеек

УДК 628.35
DOI 10.35776/VST.2025.08.02

Колбасов Г. А., Королев М. А., Рафф П. А., Усманов Р. Р.

Сравнение биореакторов с активным илом и с подвижной загрузкой
Часть 1. Кинетический подход к оценке эффективности (в порядке обсуждения)

Аннотация

Целью настоящей работы является анализ условий, при которых биореакторы с подвижной загрузкой действительно превосходят традиционные системы с активным илом по производительности. Объектом исследования являются кинетические и диффузионные процессы, определяющие скорость потребления субстрата в обоих типах реакторов. В исследовании использованы модели Моно, дополненные аналитическими уравнениями, описывающими потребление субстрата в биопленке с учетом диффузионных ограничений. Рассматриваются режимы, при которых кинетика потребления субстрата в биопленке переходит от нулевого порядка к порядку 0,5 и первому порядку в зависимости от концентрации субстрата, толщины биопленки и коэффициента диффузии. Предложено аналитическое выражение для определения предельной концентрации субстрата, при достижении которой окислительная мощность биореактора с подвижной загрузкой превышает аналогичный показатель биореактора с активным илом. Приведены численные примеры и инженерные формулы для практического применения. Полученные результаты позволяют оценить реальный потенциал биореакторов с подвижной загрузкой и выделить те случаи, когда их применение действительно оправдано с точки зрения кинетики и диффузии, а не воспринимается как универсальное решение.

Ключевые слова

сточные воды , биологическая очистка , активный ил , биопленка , подвижная загрузка , кинетика Моно , диффузионные ограничения , критерий проницаемости , предельная концентрация

УДК 628.35:532.5
DOI 10.35776/VST.2025.08.03

Колбасов Г. А., Королев М. А., Рафф П. А., Усманов Р. Р.

Распределение потребления кислорода в аэротенке: сравнение инженерных подходов и численного моделирования

Аннотация

Представлен обзор инженерных и численных подходов к описанию распределения потребления кислорода в аэробной зоне аэротенка – ключевого элемента систем биологической очистки сточных вод. Рассматриваются схемы, представленные в инженерной литературе (EPA Design Manual, С. Джейанагам, Р. Веннер, Дж. Тчобаноглос, Россо Д., Д. А. Данилович и А. Н. Эпов). Перечисленные подходы сопоставлены с результатами численного моделирования, выполненного в программной среде GPS-X с использованием модели ASM3 и модели последовательно соединенных реакторов. Моделирование проводилось для различных температурных условий, отражающих сезонную изменчивость. Показано, что принятые в инженерной практике схемы распределения кислорода не учитывают влияние температуры, скорости потока и продольной дис­персии, что может приводить к существенным отклонениям при проектировании аэротенков. Предложен унифицированный подход к сравнению процессов распределения кислорода. Представлены практические рекомендации по использованию численного моделирования для уточнения проектных решений.

Ключевые слова

биологическая очистка , аэротенк , GPS-X , модель последовательно соединенных реакторов , ASM3 , температурный режим , потреб­ление кислорода

УДК 628.35
DOI 10.35776/VST.2025.08.04

Рафф П. А., Мысик С. А.

Реализация проекта локальных очистных сооружений птицефабрики ООО «Челны-Бройлер» под ключ

Аннотация

Представлены результаты пусконаладочных работ на новых очистных сооружениях птицефабрики ООО «Чел-ны-Бройлер». Расчет сооружений биологической очистки сточных вод птицефабрики выполнялся с применением трех программ математического моделирования: Activated Sludge Expert, «Экосим» (разработка компании АО «Май Проект»), GPS-X. Управление технологическим оборудованием локальных очистных сооружений предусмотрено с сенсорных панелей при помощи программно-технического комплекса, разработанного компанией АО «Май Проект». Показано, что использование технологии нитри-денитрификации на очистных сооружениях птицефабрики по модифицированной трехступенчатой схеме Гентского университета (MUG) поз­воляет получить очищенную сточную воду, соответст­вующую нормативам по основным химическим показателям.

Ключевые слова

биологическая очистка , аэротенк , математическое моделирование , нит­ри-денитрификация , ХПК , физико-химическая очистка , азот аммонийный , органическое загрязнение , сточная вода птицефабрики , БПК , пусконаладка сооружений

УДК 628.35:66.013.54
DOI 10.35776/VST.2025.08.05

Бабичев А. Г., Мысик С. А., Струков Р. В.

Результаты проведения пусконаладочных работ первой очереди сооружений биологической очистки г. Ульяновска

Аннотация

Представлены результаты проведения пусконаладочных работ на городских очистных сооружениях канализации г. Ульяновска. Работы выполнены по проекту реконструкции первой очереди сооружений биологической очистки сточных вод в рамках федеральной программы «Оздоровление Волги» национального проекта «Экология». Проект реконструкции первой очереди сооружений биологической очистки является одним из ярких примеров успешной реа­лизации с достижением проектных нормативов очистки воды, когда проектирование и технологические пусконаладочные работы выполняла одна организация.

Ключевые слова

реконструкция , биологическая очистка , очистные сооружения канализации , пусконаладочные работы , технологические показатели , качество очистки сточных вод

УДК 628.144+620.193
DOI 10.35776/VST.2025.08.06

Чухин В. А., Макиша Н. А.

Факторы влияния на ускоренную коррозию оцинкованных труб в системах горячего водоснабжения

Аннотация

Обобщены результаты обследования систем горячего водоснабжения жилых домов в Москве и других городах России. Обследованные здания включали широкий спектр систем горячего водоснабжения: однозонные и двухзонные, с количеством секций от 1 до 10, с количеством этажей от 8 до 31, с объединением стояков в секционные узлы и количеством стояков до 32. Отличительным признаком всех домов являлся короткий срок эксплуатации систем горячего водоснабжения (до появления ржавой воды и свищей на трубах), составляющий 3–7 лет вместо срока 25 лет, предусмотренного в СП 30.13330.2020 (пункт 11.2). Проведена оценка причин ускоренной коррозии оцинкованных труб по степени их влияния. Определяющими факторами, вызывающими ускоренную коррозию, являются высокая концентрация кислорода в исходной холодной воде и игнорирование реальной защитной способности цинкового покрытия при проектировании систем, проведении монтажных работ и в ходе эксплуатации. Особое внимание уделено случаям, в которых причины коррозии являются неочевидными. С целью уточнения влияния некоторых факторов, вызывающих ускоренную коррозию, приведены результаты дополнительных исследований.

Ключевые слова

система горячего водоснабжения , коррозия , стальные оцинкованные трубы , электродный потенциал

УДК 628.161.3:66.063.6
DOI 10.35776/VST.2025.08.07

Волчек А. А., Наумчик Г. О., Белов В. С.

Обоснование применения усовершенствованного пневмогидравлического диспергатора для получения мелкой газожидкостной дисперсии

Аннотация

В процессах обработки природных и сточных вод, а также в различных отраслях промышленности и сельского хозяйства часто возникает необходимость получения мелких газовых дисперсий (средний диаметр пузырьков менее 1 мм) с целью достижения большой межфазной поверхности. Рассмотрены применяемые на практике методы получения газовых дис­персий, а также механизм образования газовых пузырьков при их отрыве от отдельных пор во время барботажа. Показана возможность создания мелких газовых дисперсий путем диспергирования газа высокотурбулентным потоком течения жидкости. Наиболее предпочтительным является пневмо­гидравлический метод, так как не требует высоких энергозатрат на диспергирование, имеет высокую надежность из-за отсутствия движущихся частей, позволяет получить газовые пузырьки диаметром менее 1 мм, что обеспечит высокую эффективность растворения сравнительно дорогостоящих газов (кислород, озон и т. д.). Описано оригинальное устройство для гидродинамического диспергирования газа с целью получения мелкой газовой дисперсии, позволяющее эффективно вводить газ в обрабатываемую жидкость.

Ключевые слова

аэрация , диспергатор , диспергирование , газожидкостная дисперсия