DOI 10.35776/MNP.2019.09.07
УДК 628.356

Баженов В. И., Устюжанин А. В., Королева Е. А.

Аэрация для биологической очистки сточных вод: актуализация зарубежных терминов и аббревиатур

Аннотация

Представлен анализ отечественных и зарубежных методик расчета аэротенков и руководств по их проектированию. Анализ современных подходов к расчету очистных сооружений свидетельствует о том, что расчетный расход воздуха определяют в соответствии с потребностью биологического процесса в кислороде на окисление органических соединений, нитрификацию и денитрификацию. Адаптированы международные термины и аббревиатуры к российским аналогам во взаимосвязи с теорией массопереноса кислорода, а также зарубежные руководства по проектированию сооружений для аэрации сточных вод. Поясняется различие между натурными (измеряемыми экспериментально) и расчетными (определяемыми для проекта) параметрами OUR и AOR, SOTR и SOR. Балансовое равенство между OTR и AOR является оптимальным и экономичным проектным решением. Отмечено, что использование актуализированных международных терминов и аббревиатур в тендерных и конкурсных процедурах (при проектировании и поставке) упростит их проведение и обеспечит взаимопонимание сторон. Потребность в регулировании подачи воздуха в аэротенки обоснована балансом кислорода «потребление – растворение». В динамических условиях для регулируемых систем OTR → OUR. При автоматизированном поддержании заданной уставки по концентрации растворенного кислорода это условие приводит к экономии потребляемой электроэнергии.

Ключевые слова

сточные воды , биологическая очистка , нитрификация , денитрификация , аэротенк , система аэрации , массоперенос кислорода , термины , аббревиатура , регулирование расхода воздуха , OUR , AOR , OTR , SOTR , SOTE

bbk 000000

УДК 628.54

Сазонов Д. В.

Влияние типа насоса на параметры пневмогидравлической системы аэрации во флотационных аппаратах

Аннотация

Одним из эффективных способов очистки воды являет­ся флотация. Основа флотационной очистки – мелкие пузырьки газа, которые создаются разными способами, в частности пневмогидравлическим. Рассмотрен случай, когда воздух подается перед насосом и далее водовоздушная смесь проходит через аэратор, а воздух дробится на мелкие пузырьки. Возможность работы в присутствии воздуха определяет выбор самовсасывающих насосов (центробежных и вихревых). Проведены эксперименты по определению двух важнейших параметров аэрации: скорости барботирования и среднего размера генерируемых пузырьков воздуха, определяющих эффективность флотационной очистки воды. На основе полученных данных показано, что в большинстве случаев преимущество имеют центробежные насосы: значительная часть воздуха, поступившая в них, диспергируется на выходе из аэратора до пузырьков диаметром 30–100 мкм, а в случае использования вихревого насоса в основном выделяются пузырьки воздуха размером свыше 200 мкм, что малоэффективно для флотационной очистки воды. Указано, что для некоторых сточных вод рациональным может быть применение вихревых самовсасывающих насосов.

Ключевые слова

очистка воды , центробежный насос , система аэрации , пневмогидравлическая флотация , интенсивность аэрации , размер пузырьков воздуха

bbk 000000

УДК 628.356.3:336.7

Баженов В. И., Березин С. Е., Устюжанин А. В.

Обоснование строительства воздуходувных станций на базе экономического анализа затрат жизненного цикла

Аннотация

Спрос на управляемое воздуходувное оборудование очистных сооружений, обладающее значимым потенциалом энергосбережения, растет. Поэтому проектные решения на базе такого оборудования вызывают интерес инвесторов. Целью исследований является экономический анализ вариантов технологически не управляемой и управляемой подачи воздуха для аэрационных систем аэротенков в условиях нового строительства здания насосно-воздуходувной станции с учетом и без учета инвестиционной привлекательности проектов. В качестве исходного условия для оценки вариантов принята условно заданная неравномерность подачи воздуха в системы пневматической аэрации. Метод проведения исследований – экономический анализ затрат жизненного цикла (LCC) с учетом и без учета механизма регулирования затрат во времени, а именно процентной ставки банков и инфляции. Представлены три варианта проектных решений воздуходувных станций: без технологического управления (многоступенчатые); с управлением при помощи регулируемого электропривода (многоступенчатые); с управлением поворотно-лопастным механизмом (одноступенчатые). При строительстве воздуходувных станций большей инвестиционной привлекательностью обладает вариант с внедрением одноступенчатых поворотно-лопастных турбовоздуходувок двойного регулирования. В этом варианте показатель LCC снижен по сравнению с вариантом использования регулируемого электропривода на 23,07% – в случае обеспечения экономических расчетов без учета инфляции и дисконта и на 21% – в подобных расчетах с использованием механизма регулирования затрат во времени (с учетом инфляции и дисконта).

Ключевые слова

система аэрации , воздуходувная станция , управление воздуходувкой , экономический анализ , затраты жизненного цикла , инвестиционная привлекательность проекта

DOI 10.35776/VST.2022.06.01
УДК 628.35

Смирнов Александр Владимирович, Бабичев А. Г., Федюнин В. В., Шашков А. В.

Повышение экологической безопасности Урала: модернизация Южной аэрационной станции г. Екатеринбурга

Аннотация

Уральский регион традиционно считается «хребтом» России с центром в Екатеринбурге. Экологическая безопасность региона во многом обеспечивается за счет очистки сточных вод, которая проводится на очистных сооружениях Северной и Южной аэрационных станций города. Текущая модернизация Южной аэрационной станции стала крупнейшей за последние 7 лет: в строительно-монтажные работы и оборудование уже вложено 345 млн руб. В 2022 г. планируемая сумма финансирования составит еще 120 млн руб. В процессе реконструкции и модернизации Южной аэрационной станции были выполнены работы по цеху механического обезвоживания осадка, что позволило снизить количество образующихся отходов в 2 раза. Реконструированы с полной заменой системы аэрации более 70% аэротенков (8 из 11 секций), а также модернизированы вторичные отстойники с заменой илососов (6 из 15 отстойников). В целом модернизация блока биологической очистки сточных вод позволила повысить экологические показатели работы сооружений и улучшить состояние экосистемы реки Исеть.

Ключевые слова

очистка сточных вод , модернизация , илосос , аэротенк , вторичный отстойник , система аэрации

bbk 000000

УДК 628.334.2

Мешенгиссер Ю. М., Щетинин А. И., Марченко Ю. Г., Зинченко Д. Б.

Расчет аэрационной системы песколовок

Аннотация

Приведена методика расчета аэрационной системы песколовки, включающая энергетические соотношения и формулы для определения диаметра и скорости всплытия пузырьков воздуха. Предложенные зависимости показали хорошее совпадение расчетных и экспериментальных значений интенсивности поперечной циркуляции воды в аэрируемой песколовке. На основе отечественных и зарубежных рекомендаций по указанной методике рассчитана придонная скорость циркуляционного потока воды в типовых аэрируемых песколовках. Показано, что использование мелкопузырчатых аэраторов позволяет экономить до 30–50% воздуха.

Ключевые слова

расход воздуха , песколовка , система аэрации , придонная скорость потока