Обеспечение энергосбережения при внедрении децентрализованной системы очистки сточных вод на примере строительства микрорайонов в Новой Москве

Содержание

Введение

1. Обоснование актуальности исследования, формулировка цели и постановка задач; определение объекта, предмета научного анализа; описание применяемых методов.

Глава 1. Анализ научных подходов к изучению коммунально-бытовых сточных вод

1. Таксономия сточных вод
   1. Характеристика и типология загрязняющих жидкостей.
   2. Классификация сточных вод, включая "децентрализованные" системы.
2. Специфика состава и структурный анализ
   1. Особенности состава коммунально-бытовых вод.
   2. Определение ключевых показателей качества загрязнений.
3. Технологии блочно-модульных систем очистки
   1. Сравнительный анализ доступных методов очистки.
   2. Интеграция "блочно-модульных" технологий в систему очистки.
4. Практический опыт применения
   1. Международная практика использования децентрализованных систем.
   2. Опыт реализации подобных решений в России.

Глава 2. Методологическая база и критерии реализации проекта

1. Методика проектирования микрорайона
   1. Разработка критериев строительства для микрорайона с населением "3 тысячи человек".
   2. Параметры городской инфраструктуры и расчетные модели.
2. Сравнительный анализ технологий очистки
   1. Определение наилучших доступных технологий для децентрализованной очистки.
   2. Профессиональное сравнение параметров систем очистки.
3. Методика расчета энерго-технологических параметров
   1. Разработка расчетных алгоритмов для оценки эффективности систем.
   2. Параметрический анализ с учетом специфики "блочно-модульных" установок.

Глава 3. Технологико-экономическая схема проекта и оценка эффективности

1. Энергоэффективные технологические схемы
   1. Выбор оптимальной энергосберегающей схемы очистки.
   2. Архитектурное решение систем с учетом современных требований.
2. Экономико-экологическая оценка проекта
   1. Анализ показателей эколого-экономической эффективности.
   2. Оценка рентабельности и долгосрочной устойчивости системы.

Заключение

1. Обобщение результатов исследования и формулировка выводов по поставленным задачам; предложения по дальнейшим шагам и практическому применению разработанных решений.

Список литературы

1. Перечень использованных источников и нормативных документов, отражающих современные методы оценки и технологии очистки коммунально-бытовых сточных вод.

Современные технологии очистки сточных вод охватывают ряд методов, среди которых традиционная биологическая очистка играет важную роль. В этом процессе вода, поступающая из отстойников, направляется в специальные резервуары, где посредством окислительных реакций, инициированных активными бактериями, разрушаются значительные количества органических загрязнителей. Данный этап выполняет функции первоначальной депурации, обеспечивая базовый уровень очистки.

Дальнейшее повышение эффективности достигается за счет применения биохимической очистки, в ходе которой в водный поток, исходящий из отстойников, добавляются специализированные химические реагенты. Преимущественно этот метод используется для удаления фосфора посредством осаждения, что позволяет существенно улучшить показатели очистки по сравнению с классической биологической обработкой.

При использовании прогрессивных подходов, предусматривающих расширенные возможности биохимической технологии, вода направляется в безкислородные резервуары, где происходит денитрификация, а иногда и в анаэробные системы, обеспечивающие биологическое устранение фосфора. Для оптимизации процесса могут применяться дополнительные химические вещества, что, безусловно, влияет на рост капитальных затрат и требует работы высококвалифицированного персонала.

В качестве альтернативы традиционным методам используются «естественные» (экстенсивные) системы очистки, основное преимущество которых заключается в простоте принципа: они эффективно удаляют твердые взвешенные частицы и грубые загрязнения, хотя механизмы удаления фосфора и азота при таком подходе остаются предметом дальнейших исследований. Однако следует учитывать, что эксплуатация данных систем требует значительно больших площадей.

Сравнительный анализ различных технологий очистки, приведенный в таблице 2.3, свидетельствует о различном уровне удаления загрязняющих веществ и масштабе необходимых затрат. В рамках децентрализованной очистки разработана блочно-модульная система, в которой отдельные трубы от каждого дома подключаются к аэротенку, объединяемому в общую автоматизированную систему анализа и управления качеством сточных вод.

В исследовании, представленном в дипломной работе, проведен расчет параметров блочно-модульной системы типа «аэротенк-вытеснитель-регенератор». В качестве примера рассмотрены два аэротенка «ТП 902 – 2 – 178», отличающиеся следующими характеристиками:

1. Количество коридоров – 3;
2. Ширина коридора – 4.5 м;
3. Рабочая глубина – 3.2 м.

Для микрорайона с населением около 3000 человек расчет показал необходимость использования аэротенка объемом 2052 м³, регенератора – 3989 м³, что определяет общий объем системы равным 6041 м³. Продолжительность одного цикла очистки составляет примерно 4 часа, при этом расчет включает поэтапный анализ стадий окисления, регенерации, а также оценку количества образующегося ила и иных отходов.

Значительную роль в проектировании очистных сооружений играют нормативные требования к качеству очищенной воды. Эти требования регулируются двумя основными группами документов: первая группа включает строительные нормы (СНиП), определяющие принципы проектирования и строительства, а вторая группа представлена санитарно-гигиеническими нормами (СанПиНы), регламентирующими вопросы водоотведения и санитарии.

Список литературы

. С. 131-

Гришин Б.М., Бикунова М.В., Камбург В.Г., Кошев А.Н. Биологическая очистка хозяйственно-бытовых сточных вод с использованием вихревых смесительных устройств // Региональная архитектура и строительство.

№

№

№

Эфендиев А.М.О., Кожевников А.А. Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии / Саратов,

С. 185-

№

Дробинина И.А., Ручкинова О.И. Обследование схемы водоснабжения и водоотведения култаевского сельского поселения. перспективы развития инженерных сетей села // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Строительство и архитектура.

2006 N 74-ФЗ - www.consultant.ru/document/cons_doc_LAW_60683/

Т.

№ 3 (

№

№ 3 (

С. 294-

№

Бартова Л.В. Очистка сточных вод в районных центрах Пермского края // Естественные и технические науки.

С. 38-

Фомин Д.А. Финансовые аспекты жилищно-коммунального воспроизводства в РФ // Проблемы прогнозирования.

С. 4-

Луферчик Я.С., Авдеева М.А. Оптимизация работы системы канализации с заменой старых труб на пластиковые. В сборнике: Студент года 2017 сборник статей III Международного научно-практического конкурса.

№

Соловьева Е.А. Выбор технологических схем очистки сточных вод и обработки осадков при удалении азота и фосфора // Промышленное и гражданское строительство.

С. 444-

С. 47-

С. 27-

С. 408-

№ 3 (

Малахов В.М., Гриценко А.Г., Дружинин С.В. Городские отходы в России: состояние, проблемы, пути решения // Экология. Серия аналитических обзоров мировой литературы.

Соловьева Е.А., Мишуков Б.Г. Методика определения расчетных показателей расхода и состава сточных вод // Известия Петербургского университета путей сообщения.

№

С. 43-

С. 53-

№ 5 (

Мирошниченко Л.А., Григорьев Ю.О., Шишмаков С.Ю., Служеникина Н.В., Насчетникова О.Б., Никифоров А.Ф. Микробиальные аэрозоли аэротенков как фактор загрязнения водных объектов // Водное хозяйство России: проблемы, технологии, управление.

Авдосьева М.В., Харламова М.Д. Способы сокращения и нейтрализации газо-воздушных выбросов городских бытовых сточных вод объектов курьяновских очистных сооружений (Москва) // Актуальные проблемы гуманитарных и естественных наук.

№

С. 101-

Владимирова В.С. Совершенствование биологических очистных сооружений города Красновишерска // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Строительство и архитектура.

№ 7 (

№ 12-

№

№ 9 (

. С. 107-

Макурина К.А. Очистка бытовых сточных вод // Аллея науки.

Акматбеков Р.А. Распределенная система управления биологической очисткой бытовых сточных вод // Известия Национальной Академии наук Кыргызской Республики.

. С. 109-

С. 66-

Абрамова Е.А., Киричук А.Ю., Киричук И.Ю. Система работы и экологическое значение курьяновских очистных сооружений. В сборнике: География: развитие науки и образования Коллективная монография по материалам Международной научно-практической конференции LXIX. Отв. ред.6 В. П. Соломин, В. А. Румянцев, Д. А. Субетто, Н. В. Ловелиус.

"Водный кодекс Российской Федерации" от

Миклашевский Н.В., Петрушин И.Е. Очистка сточных вод малых населенных пунктов и предприятий по технологии мембранного биореактора (МБР). В сборнике: Вода - бесценное наследие сборник научных статей IV международной научно-практической конференции. Общероссийская общественная организация «Всероссийское общество охраны природы», Санкт-Петербургское городское отделение.

С. 120-

Алексеев М.И., Фокичева Е.А. Анализ протекания процессов дефосфотации сточных вод при использовании минеральных реагентов // Вестник гражданских инженеров.

Загорская Ю.М., Татаркина Ю.А., Завизион Ю.В. Обращение с осадками сточных вод: требования при захоронении и использовании на полигоне твердых коммунальных отходов // Экология и научно-технический прогресс. Урбанистика.

Петрова З.К., Шишов К.В., Долгова В.О. Применение инновационных технологий жизнеобеспечения для малоэтажной застройки в различных градостроительных ситуациях // Academia. Архитектура и строительство.

№

Степанов М.А., Примин О.Г., Верещагина Л.М., Швецов В.Н. Разработка региональной программы по охране водных объектов города Москвы от загрязнения поверхностными сточными водами // Водоснабжение и санитарная техника.

№ 3 (

. С. 168-

С. 335-

Эпов А.Н., Канунникова М.А. Очистка сточных вод предприятий агропромышленного комплекса // Наилучшие доступные технологии водоснабжения и водоотведения.

Константинова Т.И., Тастыгина С.А. Оптимизация процессов очистки сточных вод очистных сооружений г. Якутска. В сборнике: Современные проблемы строительства и жизнеобеспечения: безопасность, качество, энерго- и ресурсосбережения. / под ред. доц. А.Е. Саввиной.

Т.

Стрелков А.К., Гриднева М.А., Набок Т.Ю., Дремина Э.В. Расчет и проектирование канализационных очистных сооружений. Учебное пособие / Самара,

С. 288-

Колова А.Ф., Пазенко Т.Я., Чудинова Е.М. Локальная очистка сточных вод пивоваренных предприятий // Вестник Иркутского государственного технического университета.

Трофимова С.Д., Кащенко О.В. Об использовании различных методов обеззараживания при очистке городских сточных вод. В сборнике: Великие реки' 2016 Труды научного конгресса: в 3-х томах. Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет; ответственный редактор А. А. Лапшин.

Андреев С.Ю., Гришин Б.М., Бикунова М.В., Марынова М.А., Петрунин А.А. Биологическая очистка бытовых сточных вод с использованием комбинированной системы пневматической аэрации // XXI век: итоги прошлого и проблемы настоящего плюс.

С. 13-

. С. 194-

. С. 171-

Септик/выгребная яма своими руками: устройство, установка, что лучше: http://vopros-remont.ru/zagorod-i-stroika/ceptik/

Андреев С.Ю., Гарькина И.А., Ласьков Н.Н., Кочергин А.С. Биологическая очистка хозяйственно-бытовых сточных вод на основе гидравлического секционирования // Региональная архитектура и строительство.

№

Т.

. С. 143-

С. 78-

С. 39-

С. 1-

Козлов М.Н., Кевбрина М.В., Николаев Ю.А. Применение биотехнологии в очистке сточных вод города Москвы. В сборнике: Международная научно-практическая конференция "биотехнология и качество жизни" Материалы конференции.

С. 19-

Бирюков А.Л., Захаров С.Л., Юнусов Х.Б., Алексеенков С.А. Водоподготовка, анализ и рекомендации // Природообустройство.