bbk 000000

УДК 504.06

Скрябин А. Ю., Поповьян Г. В., Тронь И. А.

Изучение факторов, влияющих на интенсивное развитие микроводорослей в реке Дон

Аннотация

Изучены факторы, способствующие росту и изменению видового состава микроводорослей в реке Дон. Доказано влия­ние фосфора на интенсивность развития фитопланктона. Проанализированы источники поступления биогенных элементов в водоемы. Приведены факторы антропогенного эвтрофирования водоема: строительство плотин, способствующее снижению скорости течения рек; разложение растительности на затопленных при строительстве водохранилищ и каналов землях; интенсивное развитие промышленного производства, сельского хозяйства, животноводства; увеличение объемов использования синтетических моющих средств в быту и промышленности. Предложена стратегия по борьбе с цветением водоисточника: подавление цветения в период его развития непосредственно в водоеме, применение биологических методов очистки (восстановление естественного биоценоза с помощью заселения в них определенных видов микроводорослей – Chlorella различных штаммов, а также некоторых сортов растительноядных рыб, например белого толстолобика; отказ от использования фосфорсодержащих моющих средств в быту и промышленности и замена их средствами, не содержащими фосфатов; усиление контроля за использованием азотных и фосфорных удобрений в сельском хозяйстве; строительство и поэтапная реконструкция или модернизация очистных сооружений, обеспечивающих глубокое извлечение соединений азота и фосфора.

Ключевые слова

водоснабжение , запах , азот , фосфор , фитопланктон , микроводоросли , геосмин , одоранты , поверхностный водоис­точник

bbk 000000

 

XII Международная научно-техническая конференция,  посвященная памяти академика РАН  Сергея Васильевича Яковлева

Аннотация

С 15 по 17 марта 2017 г. в ФГБОУ ВО «Нацио­нальный исследовательский Московский государственный строительный университет» прошла XII Международная научно-техническая конференция, посвященная памяти академика Российской академии наук С. В. Яковлева.

Ключевые слова

bbk 000000

УДК 628.16:62-278

ШВЕЦОВ В. Н., МОРОЗОВА К. М., Фесенко Л. Н., Костюков В. П., Вергунов А. И.

Биосорбционно-мембранный реактор  с плоскими фильтрующими элементами: методика расчета

Аннотация

Приведены результаты исследований по очистке донской воды с применением биосорбционно-мембранного метода в биосорбционно-мембранном реакторе с плоскорамными фильтрующими элементами. Для этого на Новочеркасских водопроводных очистных сооружениях была смонтирована установка производительностью до 2,7 м³/сут с применением порошкообразного активированного угля. Удельный поток через мембрану составил до 17,6 л/(м²·ч). Результаты экспериментальных исследований показали высокую эффективность очистки природной воды в биосорбционно-мембранном реакторе до требований СанПиН. Эффективность снижения ХПК составляла в среднем 41,2%, цветности – 57,3%, перманганатной окисляемости – 33,3%. На протяжении всего эксперимента в пермеате отсутствовали взвешенные вещества. Полученные данные послужили основой для расчета удельной скорости окисления органических веществ, оцениваемых по ХПК и перманганатной окисляемости. Определены значения максимальной скорости окисления V_max и константы Ми­хаэлиса K_m графическим методом двойных обратных величин. Получена зависимость удельной скорости окисления органических загрязнений по перманганатной окисляемости и ХПК от температуры. Определена температурная константа  уравнения Вант-Гоффа по ХПК и перманганатной окисляемости для расчета удельной скорости окисления органических загрязнений в зимний (10–11 °С) и летний (20–22 °С) периоды года. Приведена методика расчета биосорбционно-мембранного реактора.

Ключевые слова

порошкообразный активированный уголь , очистка природной воды , биосорбционно-мембранный реактор , удельная скорость окисления , биосорбция , мембранное фильтрование

bbk 000000

УДК 628.31:661.5

Степанов С. В., Солкина О. С., МОРОЗОВА К. М., Степанов А. С., Жукова М. А.

Влияние химических промывок мембран  на процессы биологической очистки

Аннотация

Представлены результаты научных исследований в области биомембранной очистки сточных вод предприятий молочной промышленности. Экспериментальные исследования проводили в течение четырех месяцев. В качестве модельного стока использовали раствор молока с добавлением биогенных элементов в виде минеральных солей – однозамещенного фосфорнокислого калия, хлористого аммония и нитрата натрия в пропорциях, соответствующих концент­рациям этих веществ в натурных сточных водах, прошедших физико-химическую обработку. Целью эксперимента являлось получение технологических и кинетических характеристик биологических процессов в мембранном биореакторе. Исследования, проведенные с модельным стоком на пилотном биореакторе, показали, что при поддержании дозы ила 7–9 г/л и при удельном потоке 0,36 м3/(м2·сут), соответствующем обычному режиму эксплуатации плос­корамных мембран, работа установки без химических промывок возможна в течение около двух месяцев. Установлено, что промывка мембран лимонной кислотой с концентрацией раствора 1000 мг/л (концентрация кислоты в мембранном резервуаре 5–20 мг/л) снижает скорость биохимических процессов, причем исключительно за счет подкисления иловой смеси. Токсичность лимонной кислоты не проявляется в диапазоне рН иловой смеси 6,83–7,17. Изучение влияния промывки мембран раствором гипохлорита натрия с концентрацией по NaOCl 2000 мг/л показало наличие конкурентного торможения скорости окисления органических веществ с практически полным подавлением биохимических процессов при концентрации активного хлора в реакторе выше 26,1 мг/л. Продолжительность восстановления первоначальной скорости окисления органических веществ при концентрации активного хлора в реакторе 6,6 мг/л составила 220 минут после включения подачи сточных вод и отвода пермеата.

Ключевые слова

биологическая очистка , мембранный биореактор , кинетическая константа , сточные воды молокозавода , химическая промывка мембран , удельная скорость окисления

bbk 000000

УДК 628.166.085

Смирнов А. Д., Стрелков А. К., Ткачев А. А.

К вопросу выбора технологии обеззараживания сточных вод

Аннотация

Ужесточение природоохранного законодательства в части сброса хлора и хлорорганических соединений побуждает к использованию современных безопасных и эффективных бесхлорных методов обеззараживания сточных вод. Использование ультрафиолетового излучения позволяет соблюдать все требования, предъявляемые к технологии обеззараживания сточных вод, не нанося никакого ущерба окружающей среде. Применение такой технологии исключает возможность начисления штрафов за загрязнение окружающей среды хлором и хлорорганическими соединениями. Экономическое сравнение двух методов обеззараживания (применение гипохлорита натрия и УФ-облучение) также показывает значительную эксплуатационную выгоду при внедрении УФ-обеззараживания. Годовая экономия в эксплуатационных расходах составляет 50% и более при сопоставимых капитальных затратах. Достоинства УФ-обеззараживания: эффективность в отношении всех типов индикаторных и патогенных микроорганизмов, в то время как хлорсодержащие реагенты зачастую не обес­печивают достаточной эффективности по вирусам и простейшим; не образуются побочные продукты, отсутствует негативное воздействие на водные объекты (а значит, нет и штрафов); нет опасности передозировки; легкий и простой контроль над процессом обеззараживания, нет необходимости в системе дозирования и дополнительных системах контроля; независимость эффекта обеззараживания при колебаниях качества сточных вод в пределах проектных параметров; минимальная занимаемая площадь, не нужны дополнительные сооружения (например, контактный резервуар для дехлорирования); возможность «вписаться» в уже существующие здания или сооружения, например, при модернизации очистных сооружений канализации и замене хлорирования; низкие эксплуатационные расходы (замена ламп один раз в полтора-два года и электроэнергия). В таких условиях переход на использование бесхлорных технологий обеззараживания, не приводящих к образованию хлорорганических загрязнителей, является верным решением.

Ключевые слова

хлорирование , обеззараживание , сточные воды , дехлорирование , ультрафиолетовое излучение , плата за сбросы

bbk 000000

УДК 628.31:628.38

Кофман В. Я.

Повышение эффективности использования водных ресурсов: децентрализованная обработка серых сточных вод

Аннотация

Сложившаяся на протяжении многих десятилетий страте­гия обработки городских сточных вод требует внесения корректив, поскольку она не ориентирована на повторное использование воды (вместо сброса в водотоки-приемники), не предназначена для удаления биогенов и требует значительных затрат на очистку от ксенобиотиков. При централизованной обработке сточных вод невозможно качественно решить данную проблему. За рубежом активно разрабатывается концепция раздельного отвода и децент­рализованной обработки концентрированных черных сточных вод, содержащих мочу и фекалии, а также серых сточных вод, содержащих стоки ванных комнат, душевых, раковин для умывания, стиральных и посудомоечных машин, кухонь. Серые сточные воды содержат значительно меньше (в сравнении с черными сточными водами и общим потоком городских стоков) ксенобиотиков и патогенов и могут служить источником воды различной степени чистоты. Данный подход создает предпосылки для более устойчивого городского водоснабжения, в частности, за счет отказа от обеспечения всех потребностей из одного источника питьевой воды, тем более в случаях, когда нет необходимости потребления воды высокого качества. В США, Японии, Австралии, Израиле, ряде стран Евросоюза ведутся различного масштаба исследования, на практике уже реализованы схемы разных вариантов непитьевого использования серых сточных вод, прошедших необходимую обработку.

Ключевые слова

серые сточные воды , децентрализованная обработка , технологические схемы очистки , ксенобиотики , повторное использование воды

bbk 000000

УДК 697.34

Рафальская Т. А., Мансуров Р. Ш.

Оценка влияния температуры воды в системе горячего водоснабжения на температурный режим помещений

Аннотация

В настоящее время в системах централизованного теплоснабжения применяются две срезки температурного графика центрального регулирования. Согласно действующим нормативным документам по обеспечению качества горячей воды, с целью улучшения ее микробиологических характеристик необходимо увеличить температуру воды на нужды горячего водоснабжения. Для этого была поднята нижняя срезка температурного графика центрального регулирования. В то же время в связи с невозможностью поддерживать высокотемпературные графики источников теплоты используется верхняя срезка температурного графика. Однако в современных схемах тепловых пунктов применяется связанная подача теплоты в системы горячего водоснабжения и отопления. Исследовано влияние температурных срезок на тепловой режим помещений. Проведен сравнительный поверочный расчет тепловых режимов теп­лового пункта в 2011–2012 годах, когда применялись две срезки температурного графика, и в 2014–2015 годах, когда верхняя срезка была поднята (также была поднята и нижняя срезка). Температура внутреннего воздуха помещений определялась с учетом различных коэффициентов тепловой аккумуляции зданий, при различных температурах наружного воздуха и переменном водопотреблении в системе горячего водоснабжения. Расчеты показали, что поднятие нижней срезки оказало более существенное влияние на теп­ловой режим помещений, чем поднятие верхней срезки. Увеличение температуры воды в системе горячего водоснабжения может вызвать неблагоприятный тепловой режим в отапливаемых помещениях, поэтому поднятие нижней срезки нельзя считать энергоэффективным решением проблемы. Устранение недостатков эксплуатации систем горячего водоснабжения, а также периодическое проведение термической дезинфекции воды позволит обеспечить соответствие современным нормативным документам без ухудшения качества теплоснабжения.

Ключевые слова

система горячего водоснабжения , система теплоснабжения , система отоп­ления , тепловой режим помещений , температурный график центрального регулирования , тепловой пункт , коэффициент тепловой аккумуляции зданий

bbk 000000

УДК 628.1/.2:62-192

Алексеев М. И., Баранов Л. А., Ермолин Ю. А.

Оценка времени жизни объектов ВКХ под воздействием периодически изменяющегося потока отказов
(в порядке обсуждения)

Аннотация

Надежность объектов водопроводно-канализационного хозяйства принято оценивать рядом показателей, важнейшими из которых являются интенсивность отказов, функция надежности – вероятность безотказной работы объекта к моменту времени, среднее время между смежными отказами (время жизни) объекта. Приводится приближенное аналитическое решение задачи оценки надежности объекта для случая, когда интенсивность потока отказов, воздействующего на объект, представляет собой периодическую, кусочно-постоянную функцию времени. Предложено заменять такой нестационарный процесс фиктивным стацио­нарным. Получена формула, выражающая постоянную интенсивность отказов эквивалентного фиктивного потока через параметры исходного реального процесса. Это дает возможность приближенного решения надежностных задач в аналитическом виде, удобном для практического применения и последующего анализа.

Ключевые слова

надежность , водопроводно-канализационное хозяйство , стационарность , интенсивность потока отказов , время жизни объекта , эквивалентная замена

bbk 000000

УДК 628.144:532.542

Баранчикова Н. И., Епифанов С. П., Зоркальцев В. И., Куртин А. В., Обуздин С. Ю.

Потокораспределение в системах подачи и распределения воды с автоматическими регуляторами давления

Аннотация

Рассматривается задача потокораспределения в произвольных трубопроводных системах, в том числе в системах подачи и распределения воды с автоматическими регуляторами давления. Для повышения надежности функционирования систем часто устанавливают регуляторы давления «после себя» (редукционные клапаны) и «до себя» (резервуарные, перепускные клапаны). На водопроводных сетях г. Иркутска в последние годы были установлены регуляторы давления производства фирмы Bermad, что позволило снизить и стабилизировать давление в некоторых зонах. Но есть зоны, которые имеют питание от нескольких водоводов с различным давлением в местах подключения, поэтому иногда происходит полное закрытие некоторых регуляторов (чаще меньших диаметров), либо возможен переворот потока, и вода движется через регулятор в обратном направлении. При этом регулятор не выполняет свою функцию. Математическое моделирование таких крайних ситуаций очень важно, так как именно они существенно усложняют эксплуатацию систем подачи и распределения воды. Предложены математические модели автоматических регуляторов давления «до себя», «после себя» и перепада давления с учетом их исполнения: нормально открыты или нормально закрыты. Приведена математическая постановка задачи потокораспределения в системах подачи и распределения воды с регуляторами давления. Решена актуальная для практики задача потокораспределения в трубопроводных системах с автоматическими регуляторами в постановке, описывающей различные ситуации работы автоматических регуляторов. Предложен простой и эффективный метод решения поставленной задачи потокораспределения, который не требует вычисления производных и имеет достаточно быструю сходимость. На основании численных экспериментов можно предположить, что число итераций незначительно зависит от размерности задачи (числа узлов и дуг), но существенно зависит от разброса значений гидравлических сопротивлений и в меньшей степени – узловых отборов.

Ключевые слова

давление , математическая модель , трубопроводная система , потокораспределение , пьезометрический напор , системы подачи и распределения воды