CC BY
24
Предотвращение распространения дурно пахнущих веществ в очистных
сооружениях
12 1 1 А.А. Тихонова , Ю.А. Чернова , И.В. Владимцева , М.А. Айрапетян
1 Волгоградский государственный технический университет 2ООО Компания по защите природы «Экотор», Волгоград
Аннотация: В работе раскрывается проблема и причины образования дурно пахнущих веществ в системах городской канализации, а именно вблизи канализационных насосных станций. Описана новая технология предотвращения образования и распространения запахов дурно пахнущих веществ в системах очистки сточных вод и устройство для его осуществления с использованием кавитации низкой интенсивности. Приведена схема устройства для очистки воздуха и сточных вод от запахов дурно пахнущих веществ. Описан принцип работы и основные элементы указанной установки.
Ключевые слова: дурно пахнущие вещества, биологическая очистка, очистка воздуха, кавитация низкой интенсивности.
Сооружения городской канализации требуют интенсивного воздухообмена во избежание накопления в помещении токсичных и взрывоопасных веществ. Это приводит к появлению неприятных запахов вблизи канализационных насосных станций [1,2].
Источниками неприятных запахов являются продукты разложения органических веществ, которые находятся в загрязненной сточной воде [3,4]. Неприятные запахи образуют такие летучие органические вещества, как сероводород, меркаптаны, сероуглерод, индол, скатол, амиды, жирные кислоты и другие легкоокисляемые вещества [5,6,7].
В данной работе предложена технология предотвращения распространения неприятных запахов, образующихся на сооружениях биологической очистки сточных вод, которая заключается в ступенчатом высокоэффективном кондиционировании перекачиваемой воды с целью разложения легкоокисляемой органики. Продукты разложения органических веществ в воде устраняются при помощи кавитационного воздействия и электрохимической обработки с использованием гальванической пары при
прерывистом воздействии переменным током на водовоздушную смесь, состоящую из сточной воды и загрязненного воздуха.
Применение ферментно-кавитационной обработки предусматривает установку специального оборудования, которое полностью устраняет выбросы дурно пахнущих веществ канализационной насосной станции, безопасным образом возвращая их в трубопроводный коллектор. Кроме того, ферментно-кавитационная обработка обеззараживает и осуществляет предварительную очистку стоков [8,9].
Схема канализационной насосной станции с использованием ферментно-кавитационной обработки представлена на рис.1.
1 - помещение насосной станции, 2 - приемный резервуар сточной воды, 3 - кавитационное устройство, 4 - насос, 5 - активатор, 6 - коллектор. Рис. 1. - Схема канализационной насосной станции с ферментно-
кавитационной обработкой сточной воды Комплекс оборудования для нейтрализации дурно пахнущих веществ состоит из технологических элементов, включающих устройство для снижения кавитации 3 в потоке воды, насос 4, активатор 5. Элементы связанны между собой трубопроводом, подающим сточную воду. Нейтрализация молекул дурно пахнущих веществ производится совместной работой активатора 5 и кавитационного устройства 3. В процессе одновременного воздействия кавитации низкой интенсивности и
гальванической пары в воде образуются центры коагуляции, вода абсорбирует молекулы летучих соединений, втянутых с воздушным потоком из воздуха, и уносит их в канализационный коллектор.
На всасывающем патрубке насосов насосной станции устанавливается устройство для снижения числа кавитации в водяном потоке, что обеспечивает механическую деструкцию молекулярных цепочек органических загрязнений в сточной воде. Это создает условия для процесса физико-химического окисления легкоокисляемой органики в стоке для дальнейшего предотвращения выделения из воды летучих дурно пахнущих веществ. При этом сточная вода, обработанная кавитацией низкой интенсивности, проходя через активатор, эффективно абсорбирует коагулированные агрегаты летучих дурно пахнущих веществ [9,10].
Активатор монтируется на напорном трубопроводе и обеспечивает принудительный забор загрязненного воздуха из помещения и нейтрализацию дурно пахнущих веществ. Строение активатора представлено на рис.2.
1 - корпус, 2,9- цилиндрическая часть, 3,4,5,6,10- конусная часть, 7 -направляющая, 8 - обечайка, 11 - конусная часть обечайки, 12 - заборник воздуха, 13 - катодная спираль, 14 - анодная спираль, 15 - фланец, 16, 17 -диэлектрическая прокладка.
Активатор содержит полость смешения сред с вводами сточной воды и загрязнённого воздуха, сообщающуюся с полостью электро-химического
Рис. 2 - Схема активатора
коагулятора. Забор воздуха в активатор осуществляется через заборник, размещённый в полости смешения сред. Под действием центробежной силы вода всасывает воздух с молекулами дурно пахнущих веществ и поступает в полость электрохимического коагулятора с многозаходными биметаллическими спиралями. Под действием гальванической пары идет процесс коагуляции летучих веществ. За счёт электрокоагуляционного воздействия молекулы дурно пахнущих веществ связываются и уносятся потоком в коллектор. Материал катодных и анодных спиралей определяется, исходя из качественного состава стоков, поступающих в насосную станцию.
Литература
1. Жукова Н.С, Самарская Н.С. Экологические и экономические особенности системы обращения с твердыми отходами потребления // Инженерный вестник Дона, 2014, №3. URL: ivdon.ru/ru/magazine/archive/n3y2014/2488
2. Воронов Ю. В., Яковлев С. В. Водоотведение и очистка сточных вод. М.: АСВ, 2006. 704 с.
3. El-Bestawy E., El-Sokkary I., Hussein H., Abu Keela A.F. Pollution control in pulp and paper industrial effluents using integrated chemical-biological treatment sequences, J. Ind. Microbiol. Biotechnol. 35, 2008, pp. 1517-1529.
4. Paliwal S., Chandra H., Tripathi A. Investigation and analysis of air pollution emitted from thermal power plants: a critical review // International journal of mechanical engineering and technology (IJMET). 2013. № 4. Pp. 2-37.
5. Сапунова М.И., Абрамец В.С. Методы дезодорации бытовых сточных вод // Международная научная конференция ФАД ТОГУ «Новые идеи нового века». Хабаровск: Изд-во: Тихоокеанский государственный университет, 2013. Т. 2. С. 423-427.
6. Богомолов М.В., Кармазинов Ф.В., Костюченко С.В. Методы удаления запахов в системах транспортировки и очистки сточных вод // Водоснабжение и санитарная техника, 2016, №7, С. 33-43.
7. Малышева А. А. Биофильтрация как способ дезодорации газовых выбросов при работе станций аэрации // Интернет-вестник ВолгГАСУ. Сер.: Политематическая. 2014. Вып. 4(35). Ст. 14. URL: vestnik.vgasu.ru/attachments/ 14Malysheva-2014_4(35).pdf.
S. Тихонова А.А., Чернова Ю.А., Владимцева И.В., Рогожкин А.Ю., Ткачев В.С. Устранение запахов дурно пахнущих загрязнителей в системах водоочистки // Инженерный вестник Дона, 201S, №4. URL: ivdon.ru/ru/magazine/archive/n4y201S/55342.
9. Способ и установка для предотвращения образования запахов дурно пахнущих веществ в системах транспортировки и очистки сточных вод: пат. 2649425 Рос. Федерация: МПК C02F 9/06, C02F 1/463, C02F 1/74, C02F 1/5S / Степкин А.А., Чернова Ю.А, Тихонова А.А. - № 2016152799; заявл. 30.12.16; опубл. 03.04.1S, Бюл. № 10. - 11 с.: ил.
10. Способ переработки депонированного илового осадка сточных вод установка для его осуществления и активатор: пат. 2477710 Рос. Федерация: МПК C02F 11/12 / Степкин А.А., Степкина Ю.А. - №2011112424/05; заявл. 31.03.11; опубл. 20.03.13, Бюл. № S. - 15 с.: ил.
References
1. Zhukova N.S, Samarskaya N.S. Inzhenernyj vestnik Dona, 2014, №3. URL: ivdon.ru/ru/magazine/archive/n3y2014/24SS.
2. Voronov Yu. V., Yakovlev S. V. Vodootvedeniye i ochistka stochnykh vod [Water removal and sewage treatment]. M.: ASV, 2006. 704 p.
3. El-Bestawy E., El-Sokkary I., Hussein H., Abu Keela A.F. J. Ind. Microbiol. Biotechnol. 35, 200S, pp. 1517-1529.
4. Paliwal S., Chandra H., Tripathi A. International journal of mechanical engineering and technology (IJMET). 2013. № 4. pp. 2-37.
5. Sapunova M.I., Abramets V.S. Mezhdunarodnaya nauchnaya konferentsiya FAD TOGU «Novyye idei novogo veka». Khabarovsk: Izd-vo Tikhookeanskiy gosudarstvennyy universitet, 2013. T. 2. pp. 423-427.
6. Bogomolov M.V., Karmazinov F.V., Kostyuchenko S.V. Vodosnabzheniye i sanitarnaya tekhnika, 2016, №7, pp. 33-43.
7. Malysheva A. A. Internet-vestnik VolgGASU. Ser.: Politematicheskaya. 2014. Vyp. 4(35). St. 14. URL: vestnik.vgasu.ru/attachments/14Malysheva-2014_4 (35).pdf.
8. Tikhonova A.A., Chernova Ju.A., Vladimceva I.V. Inzhenernyj vestnik Dona, 2018, №4. URL: ivdon.ru/ru/magazine/archive/n4y2018/5342
9. Sposob i ustanovka dlya predotvrashcheniya obrazovaniya zapakhov durno pakhnushchikh veshchestv v sistemakh transportirovki i ochistki stochnykh vod [Method and installation to prevent the formation of odors smell-smelling substances in the systems of transportation and wastewater treatment] Pat. 2649425 Ros. Federatsiya. MPK C02F 9/06, C02F 1/463, C02F 1/74, C02F 1/58 / Stepkin A.A., Chernova YU.A, Tikhonova A.A. № 2016152799; zayavl. 30.12.16; opubl. 03.04.18, Byul. № 10. 11 p.: il.
10. Sposob pererabotki deponirovannogo ilovogo osadka stochnykh vod [The method of treating the deposited sludge sewage plant for its] Pat. 2477710 Ros. Federatsiya: MPK C02F 11/12. Stepkin A.A., Stepkina YU.A. № 2011112424/05; zayavl. 31.03.11; opubl. 20.03.13, Byul. № 8. 15 p.: il.
