📄Работа №197790
Тема: Повышение водоотдающей способности осадкой природных вод
Характеристики работы
Тип работы
Магистерская диссертация
Предмет
Архитектура
Объем:
90 листов
Год:
2018
Просмотров:
38
4750
руб.
🛒 Купить работу
Не подходит эта работа?
Закажите новую по вашим требованиям
Узнать цену на написание
Закажите новую по вашим требованиям
Представленный материал является образцом учебного исследования, примером структуры и содержания учебного исследования по заявленной теме. Размещён исключительно в информационных и ознакомительных целях.
Workspay.ru оказывает информационные услуги по сбору, обработке и структурированию материалов в соответствии с требованиями заказчика.
Размещение материала не означает публикацию произведения впервые и не предполагает передачу исключительных авторских прав третьим лицам.
Материал не предназначен для дословной сдачи в образовательные организации и требует самостоятельной переработки с соблюдением законодательства Российской Федерации об авторском праве и принципов академической добросовестности.
Авторские права на исходные материалы принадлежат их законным правообладателям. В случае возникновения вопросов, связанных с размещённым материалом, просим направить обращение через форму обратной связи.
Настоящий учебно-методический информационный материал размещён в ознакомительных и исследовательских целях и представляет собой пример учебного исследования. Не является готовым научным трудом и требует самостоятельной переработки.
📋 Содержание
Реферат
ВВЕДЕНИЕ 9
1 ХАРАКТЕРИСТИКА СОСТАВА И СВОЙСТВ ОСАДКОВ ПРИРОДНЫХ ВОД
1.1 Особенности образования водопроводного осадка 12
1.2 Основные свойства и состав водопроводного осадка 21
2 МЕТОДЫ ОБРАБОТКИ ОСАДКОВ ПРИРОДНЫХ ВОД, ПРИМЕНЯЕМЫЕ В НАСТОЯЩЕЕ ВРЕМЯ
2.1 Обработка водопроводного осадка 31
2.1.1 Обработка осадка природных вод совместно с осадками сточных вод на
станциях очистки сточных вод 34
2.1.2 Обезвоживание осадка в прудах-накопителях 36
2.1.3 Обезвоживание осадка на иловых площадках 37
2.1.4 Замораживание и оттаивание осадка 39
2.1.4.1 Площадки замораживания 39
2.1.4.2 Площадки подсушивания 43
2.1.4.3 Искусственное замораживание и оттаивание осадка 43
2.1.5 Механическая обработка осадка 44
2.1.6 Реагентная обработка 50
2.1.6.1 Обработка осадков флокулянтами 50
2.1.6.2 Обработка осадков известью 52
2.2 Утилизация водопроводного осадка 53
2.2.1 Сброс осадка в поверхностные водотоки и водоемы, захоронение в
открытом море, закачка в подземные горизонты 53
2.2.2 Утилизация осадка после предварительного обезвоживания 53
3 ИССЛЕДОВАНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ОСАДКА ИЗВЕСТЬЮ И ИЗВЕСТЬЮ СОВМЕСТНО С ПРИСАДОЧНЫМ МАТЕРИАЛОМ
3.1 Условия образования осадка на очистной станции водоподготовки города
Челябинска 55
3.1.1 Источник водоснабжения 55
3.1.2 Характеристика очистных сооружений водопровода 59
3.1.3 Основные реагенты, влияющие на состав осадка 60
3.1.4 Типы сооружений, на которых образуется исследуемый осадок 62
3.1.4.1 Сооружения блока №1 62
3.1.4.2 Сооружения блока №2 64
3.1.4.3 Сооружения блока №3 66
3.2 Характеристика осадка ОСВ г. Челябинска 68
3.2.1 Объем осадка 68
3.2.2 Химический и гранулометрический состав осадка 68
3.3 Свойства осадка ОСВ г. Челябинска 69
3.3.1 Влажность и содержание сухого вещества 69
3.3.2 Водоотдающая способность. Удельное сопротивление фильтрации 71
3.4 Исследование кондиционирования осадков известью и известью
совместно с присадочным материалом 76
3.4.1 Водоотдающая способность обработанных осадков ОСВ 78
4 РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ТЕХНОЛОГИИ ОБРАБОТКИ ОСАДКОВ ОСВ 86
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 88
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 89
ВВЕДЕНИЕ 9
1 ХАРАКТЕРИСТИКА СОСТАВА И СВОЙСТВ ОСАДКОВ ПРИРОДНЫХ ВОД
1.1 Особенности образования водопроводного осадка 12
1.2 Основные свойства и состав водопроводного осадка 21
2 МЕТОДЫ ОБРАБОТКИ ОСАДКОВ ПРИРОДНЫХ ВОД, ПРИМЕНЯЕМЫЕ В НАСТОЯЩЕЕ ВРЕМЯ
2.1 Обработка водопроводного осадка 31
2.1.1 Обработка осадка природных вод совместно с осадками сточных вод на
станциях очистки сточных вод 34
2.1.2 Обезвоживание осадка в прудах-накопителях 36
2.1.3 Обезвоживание осадка на иловых площадках 37
2.1.4 Замораживание и оттаивание осадка 39
2.1.4.1 Площадки замораживания 39
2.1.4.2 Площадки подсушивания 43
2.1.4.3 Искусственное замораживание и оттаивание осадка 43
2.1.5 Механическая обработка осадка 44
2.1.6 Реагентная обработка 50
2.1.6.1 Обработка осадков флокулянтами 50
2.1.6.2 Обработка осадков известью 52
2.2 Утилизация водопроводного осадка 53
2.2.1 Сброс осадка в поверхностные водотоки и водоемы, захоронение в
открытом море, закачка в подземные горизонты 53
2.2.2 Утилизация осадка после предварительного обезвоживания 53
3 ИССЛЕДОВАНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ОСАДКА ИЗВЕСТЬЮ И ИЗВЕСТЬЮ СОВМЕСТНО С ПРИСАДОЧНЫМ МАТЕРИАЛОМ
3.1 Условия образования осадка на очистной станции водоподготовки города
Челябинска 55
3.1.1 Источник водоснабжения 55
3.1.2 Характеристика очистных сооружений водопровода 59
3.1.3 Основные реагенты, влияющие на состав осадка 60
3.1.4 Типы сооружений, на которых образуется исследуемый осадок 62
3.1.4.1 Сооружения блока №1 62
3.1.4.2 Сооружения блока №2 64
3.1.4.3 Сооружения блока №3 66
3.2 Характеристика осадка ОСВ г. Челябинска 68
3.2.1 Объем осадка 68
3.2.2 Химический и гранулометрический состав осадка 68
3.3 Свойства осадка ОСВ г. Челябинска 69
3.3.1 Влажность и содержание сухого вещества 69
3.3.2 Водоотдающая способность. Удельное сопротивление фильтрации 71
3.4 Исследование кондиционирования осадков известью и известью
совместно с присадочным материалом 76
3.4.1 Водоотдающая способность обработанных осадков ОСВ 78
4 РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ТЕХНОЛОГИИ ОБРАБОТКИ ОСАДКОВ ОСВ 86
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 88
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 89
📖 Аннотация
В данной работе исследованы методы повышения водоотдающей способности осадков природных вод (ОСВ), образующихся на фильтровальных станциях водоподготовки, на примере очистных сооружений г. Челябинска. Актуальность исследования обусловлена необходимостью рационального использования водных ресурсов и решения проблемы утилизации значительных объемов вторичных продуктов водоочистки, сбрасываемых в природные объекты. Основные результаты заключаются в том, что существующая практика совместной обработки водопроводных осадков со сточными водами признана неэффективной, а низкая водоотдающая способность местных ОСВ требует специального кондиционирования. Установлено положительное влияние возврата промывных вод и температурного фактора на свойства осадка. В качестве оптимального метода механического обезвоживания предложено реагентное кондиционирование известью, тогда как использование присадочного материала опоки признано нецелесообразным; также рассмотрены альтернативные методы с применением флокулянтов. Научная значимость работы состоит в углублении знаний о факторах, влияющих на фильтруемость осадков, а практическая – в разработке конкретных рекомендаций для модернизации технологической схемы на объекте, что позволит повысить экологическую и экономическую эффективность работы станции. Теоретической основой исследования послужили работы таких авторов, как Е.П. Янин, детально изучивший состав и методы утилизации ОСВ, В.Л. Драгинский, исследовавший процессы коагуляции, а также Н.Н. Жуков, осветивший состояние и перспективы обработки осадков в России.
📖 Введение
В связи с изменениями климатических условий, оказывающих все более заметное влияние на перераспределение водных ресурсов, общественное внимание все сильнее ориентировано на проблему состояния и рационального использования их. Водные ресурсы, особенно такой ресурс как пресная вода, являются одним из основных и динамичных элементов природного богатства РФ.
Экологическая и водохозяйственная безопасность, это гарантия развития не только предприятий страны, и как следствие - экономики, но и решает вопросы благосостояния населения. Отсутствие питьевой воды в необходимых и достаточных количествах в мировом масштабе, способствует развитию не только смертельных заболеваний, а также является во многом необходимой составляющей для возникновения эпидемиологических кризисов.
Важным направлением повышения эффективности предприятий водного сектора является максимальное использование вторичных ресурсов, таких как водопроводный осадок.
По усредненным данным, объем образующихся промывных вод на фильтровальной станции численно равен 7-10% от ее мощности, что пересчете на сухой вес сбрасываемых вод достигает нескольких сотен тонн загрязненного физико-химическими и микробиологическими элементами осадка. Этот отработанный материал попадает обратно в природные объекты.
Да, осадок, получаемый в процессе водоподготовки менее опасный для окружающей среды в целом и человека в частности, чем осадок городских сточных вод. Но тем не менее, он имеет более высокий показатель удельного сопротивления фильтрации и требует больших капитальных вложений на обработку. Размещение водопроводного осадка также доставляет определенные проблемы. Его размещение в шламонакопителях или иловых площадках - требует значительных территорий и угрожает антисанитарией вблизи места хранения, что особенно актуально для мегаполисов. Помимо всего прочего, гидроксидный осадок, в исходном виде, представляет опасность для окружающего мира из -за содержащихся в нем веществ, которые при определенных условиях способны включаться в био- и геохимические циклы. В США, отходы станций водоподготовки классифицируются как токсичные. Это подтверждают действующие нормативные акты в данной стране [1].
На очистных сооружениях водопровода г. Челябинска образуется около 2 млн кубометров осадков в год, которые в настоящее время перекачиваются на городские очистные сооружения канализации и обрабатываются совместно со сточными водами. Сброс осадка в городскую канализацию требует высоких затрат на его транспортирование и приводит к нарушению режима работы очистных сооружений (к увеличению гидравлической нагрузки, поступлению несвойственных веществ и др.)
Актуальность работы заключается в необходимости комплексного подхода в разработке методики обработки осадков природных вод.
Объектом научно-исследовательской работы является осадки природных вод действующей станции очистных сооружений водоподготовки города Челябинска.
Цель научно-исследовательской работы - исследовать эффективность кондиционирования осадков природных вод очистных сооружений водоподготовки города Челябинска различными реагентами.
Для достижения поставленной цели в работе были поставлены следующие задачи:
1) Изучить состав и свойства водопроводных осадков.
2) Изучить методы обработки осадков станций водоподготовки.
3) Исследовать влияние извести на водоотдающую способность осадков природных вод.
4) Дать рекомендации по технологии обработке осадка природных вод и рассмотреть возможность использования фильтрата на ОСВ города Челябинска.
Научная новизна работы: детально изучены свойства осадков ОСВ г.Челябинска; выявлены возможности повышения водоотдающей способности осадков при кондиционировании известью.
Практическая значимость работы заключается в получении технологических параметров для разработки технологического регламента механической обработки осадков.
Основные результаты работ опубликованы:
1. Belkanova, M.Yu. Technological Aspects of Waterworks Sludge Treatment / M.Yu. Belkanova, E. V. Nikolaenko, D.A. Gevel // "IOP Conference Series: Materials Science and Engineering (MSE)", vol. 262, 2017 (Scopus)
2. Гевель, Д.А. Исследование влияния реагентной обработки осадков природных водна его водоотдающую способность / Д.А. Гевель, Е.В. Николаенко// Сборник статей VI международной научно-практичнской конференции студентов, аспирантов и молодых ученых "Водоснабжение, водоотведение и системы защиты окружающей среды". - Уфа: УГНТУ , 2017. - С. 95-99
3. Николаенко, Е.В. Повышение водоотдающей способности осадков природных вод реагентными методами / Е.В. Николаенко, М.Ю. Белканова, Д.А. Гевель // Проблемы управления речными бассейнами при освоении Сибири и Арктики в контексте глобального изменения климата планеты в XXI веке: Сб. докладов XIX Международной научно-практической конференции. Том I. - Тюмень: ТИУ, 2017. - С. 216-220. (РИНЦ)
4. Николаенко Е.В., Повышение водоотдающей способности осадков природных вод реагентным методам / Е.В.Николаенко, Д.А.Гевель // Научный журнал «Вестник ЮУрГУ» / ЮУрГУ. - Челябинск. - 2018. /готовится к печати/
Доклады на конференциях, участие в мероприятиях:
5. VI Международная научно-техническая конференция студентов, аспирантов и молодых ученых, г.Уфа, 2017
6. XIX Международная научно-практическая конференция "Проблемы управления речными бассейнами при освоении сибири и арктики в контексте глобального изменения климата планеты в XXI веке", г.Тюмень, 2017 год - 2 место
7. Международная научно-техническая конференция "Строительство,
архитектура и техносферная безопасность", г. Челябинск, 2017 год
Экологическая и водохозяйственная безопасность, это гарантия развития не только предприятий страны, и как следствие - экономики, но и решает вопросы благосостояния населения. Отсутствие питьевой воды в необходимых и достаточных количествах в мировом масштабе, способствует развитию не только смертельных заболеваний, а также является во многом необходимой составляющей для возникновения эпидемиологических кризисов.
Важным направлением повышения эффективности предприятий водного сектора является максимальное использование вторичных ресурсов, таких как водопроводный осадок.
По усредненным данным, объем образующихся промывных вод на фильтровальной станции численно равен 7-10% от ее мощности, что пересчете на сухой вес сбрасываемых вод достигает нескольких сотен тонн загрязненного физико-химическими и микробиологическими элементами осадка. Этот отработанный материал попадает обратно в природные объекты.
Да, осадок, получаемый в процессе водоподготовки менее опасный для окружающей среды в целом и человека в частности, чем осадок городских сточных вод. Но тем не менее, он имеет более высокий показатель удельного сопротивления фильтрации и требует больших капитальных вложений на обработку. Размещение водопроводного осадка также доставляет определенные проблемы. Его размещение в шламонакопителях или иловых площадках - требует значительных территорий и угрожает антисанитарией вблизи места хранения, что особенно актуально для мегаполисов. Помимо всего прочего, гидроксидный осадок, в исходном виде, представляет опасность для окружающего мира из -за содержащихся в нем веществ, которые при определенных условиях способны включаться в био- и геохимические циклы. В США, отходы станций водоподготовки классифицируются как токсичные. Это подтверждают действующие нормативные акты в данной стране [1].
На очистных сооружениях водопровода г. Челябинска образуется около 2 млн кубометров осадков в год, которые в настоящее время перекачиваются на городские очистные сооружения канализации и обрабатываются совместно со сточными водами. Сброс осадка в городскую канализацию требует высоких затрат на его транспортирование и приводит к нарушению режима работы очистных сооружений (к увеличению гидравлической нагрузки, поступлению несвойственных веществ и др.)
Актуальность работы заключается в необходимости комплексного подхода в разработке методики обработки осадков природных вод.
Объектом научно-исследовательской работы является осадки природных вод действующей станции очистных сооружений водоподготовки города Челябинска.
Цель научно-исследовательской работы - исследовать эффективность кондиционирования осадков природных вод очистных сооружений водоподготовки города Челябинска различными реагентами.
Для достижения поставленной цели в работе были поставлены следующие задачи:
1) Изучить состав и свойства водопроводных осадков.
2) Изучить методы обработки осадков станций водоподготовки.
3) Исследовать влияние извести на водоотдающую способность осадков природных вод.
4) Дать рекомендации по технологии обработке осадка природных вод и рассмотреть возможность использования фильтрата на ОСВ города Челябинска.
Научная новизна работы: детально изучены свойства осадков ОСВ г.Челябинска; выявлены возможности повышения водоотдающей способности осадков при кондиционировании известью.
Практическая значимость работы заключается в получении технологических параметров для разработки технологического регламента механической обработки осадков.
Основные результаты работ опубликованы:
1. Belkanova, M.Yu. Technological Aspects of Waterworks Sludge Treatment / M.Yu. Belkanova, E. V. Nikolaenko, D.A. Gevel // "IOP Conference Series: Materials Science and Engineering (MSE)", vol. 262, 2017 (Scopus)
2. Гевель, Д.А. Исследование влияния реагентной обработки осадков природных водна его водоотдающую способность / Д.А. Гевель, Е.В. Николаенко// Сборник статей VI международной научно-практичнской конференции студентов, аспирантов и молодых ученых "Водоснабжение, водоотведение и системы защиты окружающей среды". - Уфа: УГНТУ , 2017. - С. 95-99
3. Николаенко, Е.В. Повышение водоотдающей способности осадков природных вод реагентными методами / Е.В. Николаенко, М.Ю. Белканова, Д.А. Гевель // Проблемы управления речными бассейнами при освоении Сибири и Арктики в контексте глобального изменения климата планеты в XXI веке: Сб. докладов XIX Международной научно-практической конференции. Том I. - Тюмень: ТИУ, 2017. - С. 216-220. (РИНЦ)
4. Николаенко Е.В., Повышение водоотдающей способности осадков природных вод реагентным методам / Е.В.Николаенко, Д.А.Гевель // Научный журнал «Вестник ЮУрГУ» / ЮУрГУ. - Челябинск. - 2018. /готовится к печати/
Доклады на конференциях, участие в мероприятиях:
5. VI Международная научно-техническая конференция студентов, аспирантов и молодых ученых, г.Уфа, 2017
6. XIX Международная научно-практическая конференция "Проблемы управления речными бассейнами при освоении сибири и арктики в контексте глобального изменения климата планеты в XXI веке", г.Тюмень, 2017 год - 2 место
7. Международная научно-техническая конференция "Строительство,
архитектура и техносферная безопасность", г. Челябинск, 2017 год
✅ Заключение
В данной работе показано, что существующая схема сброса водопроводных осадков ОСВ г. Челябинска в городскую систему канализации для совместной обработки со сточными водами имеет ряд недостатков, а также изучена возможность перехода очистных сооружений водопровода г. Челябинска на технологию механического обезвоживания осадков после их предварительного кондиционирования таким реагентов как известь и известь с присадочным материалом (опокой).
Показано, что осадки ОСВ г. Челябинска имеют низкую водоотдающую способность.
Изучены условия формирования в различные периоды года и проанализированы факторы, влияющие на свойства осадков. Установлено положительное влияние возврата промывных вод, а также показано влияние условий формирования (сооружений) на водоотдающую способность осадков. Выявлена значимость температурного фактора на способность осадков к кондиционированию.
Предложены оптимальные условия обработки данных осадков ОСВ г.Челябинска известью. А также доказана неэффективность использования такого присадочного материала, как опока, в данном случае. Проанализирован фильтрат и показаны возможные способы его применения.
Показано, что существует альтернативный метод обработки ОСВ, кроме уже изученных и рекомендованных методов обработки флокулянтом и флокулянтом совместно с присадочным материалом вермикулитом.
Показано, что осадки ОСВ г. Челябинска имеют низкую водоотдающую способность.
Изучены условия формирования в различные периоды года и проанализированы факторы, влияющие на свойства осадков. Установлено положительное влияние возврата промывных вод, а также показано влияние условий формирования (сооружений) на водоотдающую способность осадков. Выявлена значимость температурного фактора на способность осадков к кондиционированию.
Предложены оптимальные условия обработки данных осадков ОСВ г.Челябинска известью. А также доказана неэффективность использования такого присадочного материала, как опока, в данном случае. Проанализирован фильтрат и показаны возможные способы его применения.
Показано, что существует альтернативный метод обработки ОСВ, кроме уже изученных и рекомендованных методов обработки флокулянтом и флокулянтом совместно с присадочным материалом вермикулитом.
ИЛИ
Поиск аналога
📕 Список литературы
🖼 Скриншоты
🛒 Оформить заказ
⚡ Работу высылаем в течении 5 минут после оплаты.