Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
17
УКРАЇНСЬКИЙ НАУКОВО-ДОСЛІДНИЙ
ІНСТИТУТ
ЕКОЛОГІЧНИХ ПРОБЛЕМ
Пальченко Олег Леонідович
ЗАМКНЕНІ СИСТЕМИ ОБОРОТНОГО ВОДОПОСТАЧАННЯ МАШИНОБУДІВНИХ
ЗАВОДІВ
21.06. 01 –техногенная безпека держави
(технічні науки)
АВТОРЕФЕРАТ
дисертації на здобуття наукового ступеня
кандидата технічних наук
Харків 2000
Дисертацією є рукопис.
Робота виконана у Харківській державній академії міського господарства Міністерства освіти і науки України.
Науковий керівник:
|
Доктор технічних наук, професор Пантелят Гарри Семенович, Харківська державна академія міського господарства, кафедра "Водопостачання, водовідведення та очистки води" |
Офіційні опоненти:
|
Доктор технічних наук, доцент Дрозд Генадій Якович, Донбаська державна академія будівництва та архітектури, кафедра міського будівництва та міського господарства |
|
|
Кандидат технічних наук, старший науковий співробітник Слепцов Георгій Володимирович, інститут "УкркомунНДІпрогрес", завідуючий лабораторією, м.Харків |
Провідна установа:
|
Рівненський державний технічний університет, кафедра "Охорони праці та екології у будівництві", м.Рівне |
Захист відбудеться "21" червня 2000 року о 10 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д.64.812.01 при Українському науково-дослідному інституті екологічних проблем за адресою: 310002, г. Харків, вул. Бакуліна, 6.
З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Українського науково-дослідного інститута екологічних проблем.
|
Вчений секретар спеціалізованої вченої ради, к.т.н. |
Жуковський Т.Ф. |
Загальна характеристика роботи
Актуальність теми. Техногенна безпека навколишнього середовища в значній мірі визначається витратою свіжої води з природних джерел, ефективністю очистки стічних вод, ступеню їх подальшого використання. В нинішній час скид стічних вод машинобудівних підприємств здійснюється до міської каналізаційної мережі або в найближчі річки та водні об'єкти, що ускладнює роботу каналізаційної мережі, забруднює ріки та водоймища, виключає можливість використання осадів міських стічних вод як добрива сільськогосподарських полів. В кінцевому підсумку, осади міських очисних споруд спрямовують на зневоднення на муловых майданчиках і складування, відводячи для цього значні земельні ділянки. Це є джерелом інтенсивного забруднення повітряного басейну і підземних водних джерел у районах влаштування муловых майданчиків і може перетворитися у справжню екологічну катастрофу.
Відомо, що стічні води взагалі і, зокрема, стічні води машинобудівних підприємств становлять частину надто широкої і всеоб'ємлючої системи "поверхневі води" і відносяться до порівняно нового предмету екологічних та географічних досліджень. Значний внесок у теоретичне обгрунтування такої концепції внесли вчені А.В.Гриценко, Л.М. Гєрєв, В.І. Пелешенко та ін. До області екологічних досліджень слід внести також розробку нових технологій та обладнень очистки стічних вод промислових підприємств, включаючи стічні води, що забруднені нафтою та іонами важких металів. Такий підхід дозволяє значно підвищіти ефективність керування по захисту та охороні поверхневих та підземних вод.
Підприємства машинобудівного комплексу витрачують понад 10% свіжої води, що споживається всіма галузями промисловості України.
Сказане у повній мірі відноситься до всіх найбільших міст України, включаючи Київ, Харків, Дніпропетровськ та ін., в яких розміщено сотні промислових підприємств машинобудівного профілю.
Підприємства машинобудівного комплексу м.Харкова і області в нинішній час скидають до міської каналізаційної мережі, а після цього у Сіверський Донець близько 50 тис.м/добу недостатньо очищених стічних вод, забруднених різноманітними речовинами, включаючи нафтопродукти в кількості понад 200 т/рік, а в цілому по Україні –понад 2300 т/рік.
Це є свідченням істотного вкладу підприємств машинобудівного комплексу в неблагополучний екологічний стан водних об'єктів і обумовлює актуальність переведення цих підприємств на замкнене оборотне водопостачання.
Роботу виконано згідно плану міністерства освіти та науки України "Дослідження каталітичних та корозійних явищ на поверхні твердих тіл з метою розвитку наукових основ ресурсозберігаючих технологій" (п. 6.4, § 53, 24/94), а також відповідеє згідно напрямкам міжрегіональної програми "Екологічне оздоровлення басейну річки Сіверський Донець".
Метою дисертаційної роботи є розробка методів, апаратів і технологічних схем очистки основних категорій стічних вод машинобудівних заводів, що дозволять використовувати їх у замкнених системах оборотного водопостачання, які виключают скид стічних вод, до міської каналізаційної мережі і в водні об'єкти та істотно підвищують техногенну безпеку у населених пунктах, де існують підприємства цього профілю.
Наукова новизна одержаних результатів:
1. Досліджено і отримано нові технологічні підстави, на основі яких розроблено конструкцію компактного тонкошарового відстійника-згущувача для очистки стічних вод гальванічних і травильних відділень, що покладено у підвалини створення замкнених систем оборотного водопостачання машинобудівних підприємств, виключаючих скид стічних вод в водні об'єкти.
. Розроблено нові технічні вирішення і принципові технологічні схеми очистки та використання основних категорій стічних вод машинобудівних заводів:
2.1. Стічних вод механічних, складально-випробувальних та інших цехів, які мають у своєму складі наявність масла і нафти.
.2. Хімічно забруднених стічних вод гальванічних і травильних відділень.
3. Розроблено технічні пропозиції по скороченню кількості питної води, що споживається в гальванічних і травильних відділеннях.
Практичне значення одержаних результатів:
1. На прикладі Харківського заводу "Серп і Молот" розроблено технічні рішення щодо очистки та використання стічних вод механічних цехів машинобудівних підприємств у замкнених системах оборотного водопостачання.
. Розроблено принципові технологічні схеми очистки та використання стічних вод гальванічних і травильних відділень.
. Розроблено конструкцію компактного тонкошарового відстійника-згущувача для очистки стічних вод гальванічних і травильних відділень.
Особистий внесок здобувача:
1. Вивчені особливості водного господарства машинобудівних підприємств України і Росії.
. Узагальнені вимоги до якості води, що використовується у гальванічних і травильних відділеннях.
. Розроблено принципові технологічні схеми очистки та використання стічних вод основних цехів машинобудівних заводів: механічних цехів, складально-випробувальних комплексів, гальванічних і травильних відділень.
. Розроблено конструкцію тонкошарового відстійника-згущувача для очистки стічних вод гальванічних і травильних відділень.
На захист виноситься:
1. Технічні вирішення щодо очистки і використання стічних вод основних цехів машинобудівних заводів: механічних цехів, складально-випробувальних комплексів, гальванічних і травильних відділень.
. Конструкція тонкошарового відстійника-згущувача для очистки стічних вод гальванічних і травильних відділень.
. Технічні пропозиції по скороченню кількості води, що споживається в гальванічних і травильних відділеннях.
Апробація роботи. Основні результати роботи та головні положення дисертації доповідалися автором на 53-й науково-технічній конференції Харківського державного технічного університету будівництва та архітектура (ХДТУБА), на 28-й і 29-й науково-технічних конференціях викладачів і студентів Харківської державної академії міського господарства (ХДАМГ).
Публікації. За результатами роботи опубліковано 7 (сім) друкарських робіт в фахових журналах України і Росії, у тому числі 4 (чотири) без співавторів.
Структура та обсяг роботи. Дисертація складається зі вступу, п'яти розділів, загальних висновків, списку літературних джерел, включаючого 160 найменувань, одного додатку і містить 143 сторінки основного тексту, 24 таблиці, 29 малюнків.
Зміст роботи
У вступі обгрунтована актуальність дисертаційної роботи, сформульовані мета та задачі досліджень, наукова новизна, практична цінність, положення, що виносяться на захист.
У першому розділі виконано аналітичний огляд літературних та патентних джерел, надано аналіз досвіду досліджень, проектування та експлуатації в області очистки та використання основних категорій стічних вод машинобудівних заводів. Сучасне становище питання можна вважати близьким до техногенної катастрофи тому, що в водні об'єкти підприємствами машинобудівного комплексу України проводжується, а подекуди збільшується, скид значної кількості екологічно небезпечних речовин, зокрема, нафтопродуктів, іонів важких металів, поверхнево-активних сполук та інше. Це переконало у необхідності розробки нових технічних рішень, направлених на удосконалення засобів і апаратів для очистки і доочистки стічних вод до якості, яка дозволяє використовувати їх в замкнених системах оборотного водопостачання.
Зазначеними питаннями до проведення цієї роботи займалися в багатьох наукових організаціях країн СНД, зокрема, в інститутах ДНЦ НДІ ВОДГЕО (м.Москва), УкрВОДГЕО (м.Харків), НДПІ"ЕНЕРГОСТАЛЬ" (м.Харків), УкрНДТІ (м.Дніпропетровськ) та ін. Над вирішенням зазначених питань працювали Пушкарьов В.В., Вайнштейн І.А., Мен С.К., Демура М.В., Кім А.Н., Єрохін А.В., М'ясников І.Н. та інші вчені. Однак не до кінця розробленими залишилися питання глибокої очистки цих різновидностей стічних вод, обгрунтування нормативів (вимог) до якості очищеної води травильних та гальванічних виробництв, що не дозволяло використовувати їх у замкнених циркуляційних системах.
Це обумовлене тим, що стічні води механічних цехів машинобудівних заводів містять суміш відпрацьованих миючих розчинів, мелкодисперсных завислих речовин, синтетичних і мінеральних змащувальних речовин, розчинених неорганічних кислот, лугів і солей. Їх обробка і очистка пов'язані зі значними энерго - та ресурсозатратами. Крім того, відомі засоби не дозволяють отримати очищену воду, якість якої відповідає сучасним вимогам та нормативам.
Аналіз виявив перспективность очистки цієї категорії стічних вод у відстійниках з тонкошаровими модулями і доочистки на напірних зернистих фільтрах. При цьому фільтр повинен містити два шару фільтруючого матеріалу: один для очистки від нафтопродуктів, інший –від завислих речовин.
У зв'язку з цим, об'єктами дисертаційного дослідження є відстійник з тонкошаровими блоками для очистки стічних вод і фільтр з двошаровим завантаженням для доочистки стічних вод до якості, яка дозволить використовувати їх у замкнених системах оборотного водопостачання, які виключають скид забруднених вод у водні об'єкти.
Другий розділ присвячений вивченню і аналізу особливостей діючих систем водопостачання машинобудівних заводів.
Встановлено, що підприємства машинобудівного комплексу м.Харкова і області в нинішній час скидають до міської каналізаційної мережі, а після цього у Сіверський Донець близько 50 тис.м/добу недостатньо очищених стічних вод, забруднених різноманітними речовинами, включаючи нафтопродукти в кількості понад 200 т/рік, а в цілому по Україні –понад 2300 т/рік.
У процесі виконання роботи вивчене водне господарство ряду машинобудівних заводів України і Росії, зокрема, заводу АТ"Серп і Молот" (м.Харків), заводу "Комунар" (м. Москва), Волзького автомобільного заводу (ВАЗ) (м.Тольяті). Найбільш докладно вивчена система водопостачання заводу "Серп і Молот". В процесі обстеження визначені витрати та хімічний склад основних потоків стічних вод, встановлено ефективність роботи заводських очисних споруд, вивчено склад стічних вод, що скидаються заводом до міської каналізаційної мережі. Встановлено, що надходження стічних вод до центральний нафтоуловлювача цього заводу характеризується істотною нерівномірністю: в робочі дні витрата стічних вод коливається від 1,0 до 6,2 м/год при середньому значенні 3,5 м/год, у вихідні дні витрата короткочасно (протягом 1 години) може досягати 30 40 м/год.
Стічні води, що надходять до нафтоуловлювача, характеризуються високою лужністю (рН=99,8), значними концентраціями завислих речовин до 2200 мг/л, масел і нафтопродуктів (ефіророзчинних речовин) до 828 мг/л.
У третьому розділі наведено результати досліджень та дані розробки конструкції компактного тонкошарового відстійника-згущувача для очистки стічних вод гальванічних і травильних відділень.
Виконані дослідження по осадженню суспензії гальванічних і травильних відділень машинобудівних підприємств у тонких каналах з використанням рециркуляції осівшого осаду (щламу). При цьому встановлене значне збільшення швидкісті осадження, що обумовлене зміною знаку заряда частинок і покращенням гідравлічних умов для їхнього осадження (рис. 1).
Виходячи з кількості щламу, що утворюється (0,25 м/год) визначено об'єм осадової частини відстійника і продуктивність циркуляційного приладу (1,75 м/год). Розроблено принципову схему відстійника, яка включає три основних вузли: відстійник з тонкошаровими блоками, камеру реакції та циркуляційний прилад (ерліфт), що скомпонованы в одному агрегаті (рис. 2). Установлено, що ефект рециркуляції проявляється істотним чином лише при кратності циркуляції, що рівна 67 та більш. Виконані розрахунки елементів відстійника-згущувача.
В основу розрахунку покладені відомі уявлення про те, що надійність роботи тонкошарового відстійника і стабільність якості освітленої води забезпечуються при ламинарном режимі руху води в кожному елементі (чарунці) і при стійкості потоку рідини в ньому:
Reкр=2800; Vmax=; (1)
Frкр=10–; Vmax=, (2)
де Reкр – критичне число Рейнольдса;
Vmax –максимальне значення швидкості потоку води, мм/с;
R –гідравлічний радіус, мм;
–кинематична в'язкість води, м/с;
Frкр –критичне число Фруда.
Використовуючи означені залежності, визначили значення максимальної швидкості руху води і гідравлічного радіуса для чарунки тонкошарового відстійника:
Vmax 4,12 мм/с; R 169 мм. (3)
Питоме гідравлічне навантаження на чарунку визначали згідно залежності
q=Vcp B H=B H, (4)
Де Кн –коефіцієнт неравномерности;
В –ширина чарунки, мм;
Н –висота чарунки, мм.
7
Рисунок 1 –Кінетика процесу відстоювання стічних вод і ущільнення відстою
8
Рисунок 2 –Конструкція компактного тонкошарового відстійника-згущувача.
1 відстійник-сгуститель тонкослойный; 2 эрлифт; 3 камера реакції.
Використовуючи залежність (4) для визначення q і відому формулу для розрахунку величини гідравлічного радіуса R, неважко визначити кількість осередків у блоці тонкошарового відстійника і розміри відстійника.
Тонкошаровий відстійник-згущувач розробленої конструкції дозволить підвищити ефективність та надійність роботи систем очищення хімічно забруднених стічних вод.
У промислових умовах Харківського заводу "Серп і Молот" випробувана робота тонкошарових модулей із рециркуляцією шламу. Ефективність роботи тонкошарового відстійника підвищилася у 2,53 рази при вмісті суспензії в освітленій воді 815 мг/л і вологості згущеного шламу 97 98%.
У четвертому розділі містяться дані, що стосуються розробки принципових технічних рішень по скороченню кількості стічних вод гальванічного відділення за рахунок застосування повторного і частково оборотного водопостачання, а також удосконалення методів очистки стічних вод, що скидаються до міської каналізаційної мережі.
Визначені фактичні витрати і якість стічних вод від кожної ванни і всіх технологічних ліній гальванічного відділення термічного цеху. Визначена ефективність роботи існуючих методів і споруд для очистки стічних вод перед скидом у міську каналізаційну мережу. Розроблені принципові технічні рішення, спрямовані на повторне і частково оборотне використання очищених стічних вод. При цьому для Харківського заводу "Серп і Молот" кількість стічних вод скоротиться з 332,64 м/добу (20,79 м/год) до 133,92 м/добу (8,37 м/год). Відповідно, скоротиться кількість питної води, що використовується гальванічним відділенням. Скорочення кількості стічних вод, що скидаються у каналізацію, полегшує розробку й вибір ефективних методів та апаратів для їх очистки і дозволяє розмістити очисні споруди площах, які є в наявності, без додаткового капітального будівництва.
П'ятий розділ присвячено розробці технічних рішень по очистці і використанню основних категорій стічних вод машинобудівних заводів у замкнутих системах оборотного водопостачання, що сприяє покращенню екологічного стану довкілля. До них відносяться стічні води, які мають у своєму складі наявність масла і нафти і надходять від механічних, складально-випробувальних та інших цехів, а також хімічно забруднені стічні води від гальванічних відділень автоматного, термічного та інших цехів.
Встановлено, що відстоювання стічних вод, які мають у своєму складі наявність масла і нафти, на протязі 20 годин у відстійниках або нафтоуловлювачах традиційних конструкцій дозволяє очистити воду до концентрації завислих речовин 35 мг/л (92 %), масел і нафтопродуктів до 18 мг/л (94%). Для інтенсифікації процесу очистки (відстоювання) стічних вод рекомендується застосувати нафтоуловлювачі, обладнані тонкошаровими блоками і ежекційними маслозбірними приладами.
Фільтрування відстояних стічних вод дозволяє знизити концентрацію завислих речовин до 10 мг/л, масел і нафтопродуктів до 7,0 мг/л. Воду означеної якості можна використовувати у системах оборотного водопостачання (рис. 3).
Рекомендується використовувати напірні фільтри з двошаровим антрацито-кварцевим завантаженням з дренажем високого опору.
Дренажна система складається з колпачків спеціальної конструкції (рис. 4).
Втрату тиску у колпачковому дренажі визначають за формулою:
Рg= (5)
Коефіцієнт витрати води у загальному виді залежить від великого числа факторів:
=f (Fr, Re,,,,) (6)
Аналіз залежності (6) стосовно до конкретних умов фільтру, що досліджується, дозволяє упростити цю функціональну залежність. Число Рейнольдса у виразі (7) визначали по параметрах потоку води, що витікає із щілини колпачка (8)
=f (Re,,); (7)
Re= . (8)
Pg –втрата напору в колпачку, м; –коефіцієнт витрати; в –щільність води, кг/м; Vщ –швидкість руху води в щілині, м/с; Qк –витрата води через колпачок, м/с; Sщ –площа щілини, м; Fr –число Фруда; Re –число Рейнольдса; –показник, що залежить від геометричних розмірів колпачка; –відношення площі щілин до площі штуцера; –відношення ширини щілини до діаметра зерна завантаження; –відношення відстані між колпачками до діаметра штуцера.
Двошаровий фільтр має більш високі технологічні показники роботи, ніж одношаровий. Розроблено методику технологічного розрахунку двошарового завантаження з антрациту і піску, що дозволить визначити висоту шарів:
; (9)
, (10)
де L –висота фільтруючого шару, м;
–параметр фільтрування для шару дробленого антрациту, що характеризує вилучення з води завислих речовин, м–;
–параметр фільтрування для шару піску, що характеризує вилучення з води завислих речовин, м–;
–параметр фільтрування для шару дробленого антрациту, що характеризує вилучення з води нафтопродуктів (масел), м–;
–параметр фільтрування для шару піску, що характеризує вилучення з води нафтопродуктів (масел), м–;
–концентрація завислих речовин або нафтопродуктів в фільтраті, м/л;
–початкова концентрація завислих речовин, мг/л;
–початкова концентрація нафтопродуктів (масел), мг/л.
Величини,,, визначали експериментальним шляхом. Для цього використані залежності, запропоновані Д.М.Мінцем і О.В.Єрохіним, а також дані, отримані автором в межах дисертаційного дослідження.
Узагальнюючи результати обробки експериментальних даних, можна зробити наступні підсумки, справедливі для доочистки стічних вод машинобудівних підприємств на двошарових фільтрах з завантаженням з антрациту, розмір фракції яких 3,0–,3 мм, і піску –,5–,5 мм в межах зміни швидкостей фільтрування від 0,025 до 0,005 м/с (табл. 1).
Розроблено також технічні рішення по очистці і доочистці стічних вод гальванічного відділення автоматного цеху із використанням тонкошарових відстійників.
Таблиця 1 –Рекомендуємі величини параметрів фільтрування при очистці стічних вод на двошарових антрацито-піщаних фільтрах
|
Джерела утворення стічних вод |
Параметр фільтрування, м– |
Механічні та ремонтні цехи |
1,38 |
,22 |
,90 |
,71 |
|
Збірно-випробувальні цехи |
1,42 |
,60 |
,84 |
,80 |
|
Автоматні цехи |
1,57 |
,72 |
,96 |
,89 |
Економічний ефект від застосування одного тонкошарового відстійника для очистки стічних вод гальванічного відділення складає 842 грн.
Загальні висновки
1. Встановлено, що підприємства машинобудівного комплексу продовжують скидати у міську каналізаційну мережу і водоймища забруднені і недостатньо очищені стічні води після обробки на заводських очисних спорудах. Ефективність очистки стічних вод від нафтопродуктів і іонів важких металів на цих спорудах низька. В той же час, міські очисні споруди, куди надходять ці стічні води, не призначені для очистки означених стічних вод. Більш того, таке становище порушує процес біохімічної очистки міських стічних вод і є основною причиною, що перешкоджає утилізації осадів. Це є джерелом інтенсівного забруднення повітряного басейну і підземних водних джерел у районах влаштування мулових майданчиків і може перетворитися у справжню екологічну катастрофу.
2. Виконано дослідження по осадженню завислих речовин гальванічних і травильних відділень та цехів машинобудівних підприємств в тонких каналах з використанням рециркуляції осівшого шламу. Встановлене значне збільшення швидкості осадження, що обумовлене зміною знаку поверхневого заряду частинок і покращенням умов для їхнього осадження.
. Досліджено і отримано нові технологічні підстави, на основі яких розроблено конструкцію компактного тонкошарового відстійника-згущувача для очистки стічних вод гальванічних і травильних відділень, що покладено у підвалини створення замкнених систем оборотного водопостачання машинобудівних підприємств, виключаючих скид стічних вод в водні об'єкти
4. Розроблено технічний проект на постановку на виробництво компактного тонкошарового відстійника-згущувача. Уточнено вихідні дані для розробки технічного проекту та для пов'язання його з конкретними виробничими умовами. Відстійник призначено для машинобудівних і металургійних підприємств, водне господарство яких піддається реконструкції, а також для підприємств інших галузей, включаючи текстильну, хімічну та інші.
. Тонкошаровий відстійник-згущувач розробленої конструкції дозволить підвищити ефективність і надійність роботи систем очищення хімічно забруднених стічних вод. В промислових умовах Харківського машинобудівного заводу "Серп і Молот" випробувана робота тонкошарових модулів із рециркуляцією відстою. Ефективність роботи тонкошарового відстійника підвищилась в 2,53 рази при вмісті зависі в освітленій воді 815 мг/л і вологості сгущенного шламу 97 98%.
6. Визначено фактичні витрати і якість стічних вод від кожної ванни і всіх технологічних ліній гальванічного відділення термічного цеху. Визначено ефективність роботи існуючих методів та споруд для очистки стічних вод перед скидом у міську каналізаційну мережу. Розроблено принципові технічні рішення, направлені на повторне і частково оборотне використання очищених стічних вод. При цьому кількість стічних вод скоротиться з 332,64 м/добу (20,79 м/год) до 133,92 м/добу (8,37 м/год).
. Встановлено, що відстоювання стічних вод, які мають у своєму складі наявність масел і нафти, від цехів МХ1, МХ2 і автоматного на протязі 20 годин у відстійниках або нафтоуловлювачах традиційних конструкцій дозволяє очистити воду до концентрації завислих речовин 35,0 мг/л (92%), масел і нафтопродуктів до 18,0 мг/л (94%). Для интенсифікації процесу очистки (відстоювання) стічних вод рекомендується застосоввувати нафтоуловлювачі, обладнані тонкошаровими блоками та ежекційними маслозбірними приладами. Фільтрування відстояних стічних вод дозволяє знизити концентрацію завислих речовин до 10,0 мг/л, масел і нафтопродуктів до 7,0 мг/л. Воду означеної якості можна використовувати в системі оборотного водопостачання. Рекомендується використовувати напірні фільтри з двошаровим антрацито-кварцевим завантаженням з дренажем високого опору.
. Розроблено технічні рішення по очищенню стічних вод на нафтоуловлювачах та доочищенню на фільтрах з використанням очищеної води в системі оборотного водопостачання.
. Розроблено технічні рішення по очищенню і доочищенню стічних вод гальванічного відділення автоматного цеху з використанням тонкошарових відстійників.
. Економічний ефект від застосування одного тонкошарового відстійника для очистки стічних вод травильних відділень одного заводу складає 842 грн.
Основні матеріали дисертації опубліковані в таких роботах:
АНОТАЦІЇ
Пальченко О. Л. Замкнені системи оборотного водопостачання машинобудівних заводів. –Рукопис.
Дисертація на здобуття вченого ступеня кандидата технічних наук за спеціальностю 21.06.01 –Техногенна безпека держави (технічні науки). –Харківська державна академія міського господарства, Харків, 2000.
Дисертація присвячена вирішенню актуального питання –розробці ефективних методів, апаратів і технологічних схем очистки основних категорій стічних вод машинобудівних заводів, що дозволять використовувати їх в замкнених системах оборотного водопостачання. В роботі отримані наступні результати: виконано аналіз особливостей діючих систем водопостачання машинобудівних заводів, розроблено конструкцію відстійника з тонкошаровими блоками для очистки стічних вод гальванічних і травильних відділень, розроблено технологічну схему очистки, доочистки і використання стічних вод, які мають у своєму складі наявність масел і нафти, від механічних, складально-випробувальних та інших цехів в нафтоуловлювачах з ежекційними приладами для вилучення масел, які випливли на поверхню, і напірних фільтрах з двошаровим антрацито-кварцевим завантаженням з забезпеченням в очищеній воді концентрації нафтопродуктів до 7 мг/л, завислих речовин до 10 мг/л. Результати роботи впроваджені в галузеві норми проектування підприємств чорної металургії України.
Ключові слова: стічні води машинобудівних заводів, складально-випробувальний цех, нафтоуловлювач, ежекційне влаштування, напірний фільтр, норми проектування.
Пальченко О.Л. Замкнутая система оборотного водоснабжения машиностроительных заводов. –Рукопись.
Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 21.06.01 –Техногенная безопасность государства (технические науки). –Харьковская государственная академия городского хозяйства, Харьков, 2000.
Диссертация посвящена решению актуального вопроса –разработке эффективных методов, аппаратов и технологических схем очистки основных категорий сточных вод машиностроительных заводов, позволяющих использовать их в замкнутых системах оборотного водоснабжения. Выполнены исследования по осаждению взвешенных веществ гальванических и травильных отделений машиностроительных заводов в тонких каналах с использованием рециркуляции осевшего шлама. При этом установлено существенное увеличение скорости осаждения взвешенных веществ, что обусловлено переменой знака поверхностного электрического заряда частичек и улучшением условий их осаждения. Разработана принципиальная схема отстойника, которая включает три основных узла: отстойник с тонкослойными блоками, камеру реакции и циркуляционное устройство, которые смонтированы в одном агрегате. Выполнены расчеты основных элементов тонкослойного отстойника-сгустителя. Установлена область применения отстойника разработанной конструкции: очистка сточных вод машиностроительных и металлургических предприятий, водное хозяйство которых подвергается реконструкции, а также для предприятий других отраслей, включая текстильную, химическую и др.
Определены фактические затраты и качество сточных вод от каждой ванны и всех технологических линий гальванического отделения термического цеха. Определена эффективность работы существующих методов и сооружений для очистки сточных вод перед сбросом в городскую канализационную сеть. Разработаны принципиальные технические решения, направленные на повторное и частично оборотное использование очищенных сточных вод. При этом количество сточных вод сократится с 332,64 м/сутки (20,79 м/ч) до 133,92 м/сутки (8,37 м/ч).
Установлено, что отстаивание сточных вод, которые имеют в своем составе масла и нефтепродукты, от механических цехов в течение 20 ч в отстойниках и нефтеловушках традиционных конструкций позволяет очистить воду до концентрации взвешенных веществ 32,0 мг/л (92%), масел и нефтепродуктов 18,0 мг/л (94%). Для интенсификации процесса очистки сточных вод рекомендуется использование нефтеуловителей, оборудованных тонкослойными блоками и эжекционными маслосборными устройствами. Фильтрование отстоенных сточных вод позволяет снизить концентрацию взвешенных веществ до 10,0 мг/л, масел и нефтепродуктов до 7,0 мг/л. воду указанного качества рекомендуется использовать в системе оборотного водоснабжения, исключая сброс в водоемы.+
Таким образом, в работе получены следующие результаты: выполнен анализ особенностей действующих систем водоснабжения машиностроительных заводов, разработана конструкция отстойника с тонкослойными блоками для очистки сточных вод гальванических и травильных отделений, разработана технологическая схема очистки, доочистки и использования масло- и нефтесодержащих сточных вод механических, сборочно-испытательных и других цехов в нефтеловушках с эжекционными устройствами для удаления всплывших масел и напорных фильтрах с двухслойной антрацито-кварцевой загрузкой с обеспечением в очищенной воде концентрации нефтепродуктов до 7 мг/л, взвешенных веществ до 10 мг/л. Результаты работы внедрены в отраслевые нормы проектирования предприятий черной металлургии Украины.
Ключевые слова: сточные воды машиностроительных заводов, сборочно-испытательный цех, нефтеловушка, эжекционное устройство, напорный фильтр, нормы проектирования.
Oleg L. Palchenko. The closed system of a reverse water-supply of machine works. –A manuscript.
Thesis for a Candidate's of Technical Sciences degree by speciality 21.06.01 –Technogene Safety (Technical Sciences). –Kharkov State Academy of Municipal Economy, Kharkov, 2000.
The thesis is devoted to the solution of an actual problem –development of effective methods, apparatuses and technological schemes of purifying of main categories of sewage of machine-building works which permit using them in closed systems of a reverse water-supply. In the couse of study the following results are obtained: it is fulfilled the analysis of peculiarities of operational systems of water-supply of machine-building works; it is worked out the design of a sump with thin layer units for purifying of sewage of galvanic and pickled departments; it is developed a technological scheme of purifying, futher purifying and use of oil containing sewage of mechanical, assembly-testing and other shops in oil traps with ejectional devices for removing emerged oils and head filters with a two-layer anthracites-quarts loading with concentration of oil products up to 7 mg/l, suspended substances up to 10 mg/l. The results of the paper are implemented into the branch standards of projecting of ferrous metallurgy interprises in Ukraine.
Key word: sewage of machine-building works, assembly-testing shop, oil trap, ejectional device, head filter, standards of projecting.