Анотація до роботи:

Поліщук О.В. Денітрифікація міських стічних вод в коридорних аеротенках. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.23.04 – Водопостачання, каналізація. – Київський національний університет будівництва і архітектури. Київ, 2007.

Дисертаційна робота присвячена вирішенню актуальної проблеми очищення міських стічних вод від сполук азоту в коридорних аеротенках.

Приведені результати теоретичних та експериментальних досліджень процесу денітрифікації міських стічних вод у коридорних аеротенках в процесі комплексного видалення зі стічних вод сполук азоту.

На базі отриманих результатів запропоновано більш досконалу технологічну схему комплексного очищення міських стічних вод від біогенних елементів у коридорних аеротенках. Побудовано та реалізовано математичну модель процесу денітрифікації. Отримано залежності для розрахунку коефіцієнту внутрішньої рециркуляції мулової суміші з кінця нітрифікатору на початок денітрифікатору. Проведено дослідження впливу різних чинників на процес денітрифікації.

Виконана апробація реалізованої моделі із використанням дослідних даних, що викладені в спеціальній науковій літературі. Здійснена апробація у промислових умовах запропонованої технологічної схеми біологічного видалення зі стічних вод біогенних елементів. Розроблена методика інженерного розрахунку технологічних параметрів процесу денітрифікації, а також коридорних аеротенків, які працюють за запропонованою технологічною схемою.

1. На підставі аналізу літературних джерел встановлено, що найефективнішим при очищенні міських стічних вод від сполук азоту є метод біологічної нітри-денітрифікації. Переважна більшість міських очисних споруд України працює за традиційною схемою біологічного очищення (аеротенк-вторинний відстійник) і не забезпечує якість очищення стічних вод за біогенними елементами до вимог скиду їх у водоймища рибогосподарського призначення.

2. Встановлено, що в даний час відсутні науково обґрунтовані методи визначення параметрів денітрифікаторів (аноксидних зон) технологій нітри-денітрифікації, що є однією зі стримуючих причин запровадження вказаних технологій на очисних спорудах України;

3. Побудована математична модель процесу денітрифікації для коридорних аеротенків, працюючих в режимі змішування. На основі реалізації зазначеної моделі за допомогою аналітичних та чисельних методів для різних випадків з врахуванням обмежень по нітратному азоту та органічним речовинам, які можуть мати місце на міських очисних спорудах, отримані залежності для визначення концентрацій нітратного азоту, забруднень за БСК на виході з денітрифікатору, а також залежності для визначення часу перебування стічних вод у вказаному реакторі.

4. Встановлено, що для ефективного протікання денітрифікації в аноксидних зонах коридорних аеротенків співвідношення L₀/N₂₀ повинно складати не менше 5. При співвідношенні L₀/N₂₀ > 10 процес денітрифікації практично не лімітується органічними речовинами. При значеннях > 15мг/л, впливом нітратного азоту на необхідний час очищення стічних вод у денітрифікаторі можна знехтувати.

5. Розроблено та науково обґрунтовано технологічну схему біологічного видалення зі стічних вод біогенних елементів. На підставі проведених теоретичних та натурних досліджень встановлено, що очищення стічних вод в коридорних аеротенках за запропонованою технологічною схемою у порівнянні з традиційним варіантом очищення, при однакових експлуатаційних затратах, характеризується доведенням якості очистки до рівня вимог скидання у водойми рибогосподарського призначення та меншим приростом мулу.

6. Проведена апробація отриманих аналітичних залежностей із використанням експериментальних даних різних дослідників, яка показала хороший збіг теоретичних та експериментальних результатів.

7. Отримані залежності для визначення величини внутрішньої рециркуляції з кінця нітрифікатора на початок денітрифікатора. Встановлено, що величина вказаної рециркуляції залежить від L₀, , , .

8. При наявності внутрішньої рециркуляції в безкисневу зону, запропоновано гідравлічний спосіб перемішування за допомогою затоплених ізотермічних струменів. Встановлено, що даний спосіб є більш надійним та характеризується меншими капітальними затратами.

9. На підставі виконаних аналітичних і експериментальних досліджень розроблені рекомендації для інженерного розрахунку основних технологічних параметрів, які дозволяють більш надійно обґрунтувати технологічні і конструктивні параметри коридорних аеротенків, у яких реалізована розроблена технологічна схема.

10. Розроблена технологічна схема біологічного видалення зі стічних вод біогенних елементів впроваджена на очисних спорудах Одеського припортового заводу. В процесі експлуатації встановлено, що очисні споруди працюють надійно та забезпечують зниження концентрацій БСК₅, N-NH⁺₄, N-NO^-₃, P-PO^-₃ в середньому до, відповідно, 9,6мг/л, 0,42мг/л, 9,0мг/л, 1,2мг/л, що відповідає нормативам, встановленим при скиданні стічних вод у водойми рибогосподарського призначення.

Публікації автора:

1. Василенко О.А., Бондар В.О., Поліщук О.В. Обґрунтування переобладнання аеротенків Супрунівських очисних споруд м. Полтави для роботи у режимі нітри-денітрифікації // Галузеве машинобудування, будівництво. – Полтава: Полтавський національний технічний університет імені Ю. Кондратюка. – 2003. – Вип. 13. – С. 100-106.

Особистий внесок Поліщука О.В. полягає у розробці двох варіантів переобладнання аеротенків Супрунівських очисних споруд м. Полтави для роботи у режимі нітри-денітрифікації, а також у техніко-економічному порівнянні розроблених варіантів.

2. Василенко О.А., Поліщук О.В. Аналіз схем біологічної очистки стічних вод від сполук азоту та фосфору в аеротенках // Проблеми водопостачання, водовідведення та гідравліки. – К.:КНУБА. – 2005. – Вип.4. – С. 74-83.

Особистий внесок Поліщука О.В. полягає у проведенні аналізу існуючих схем біологічного видалення зі стічних вод сполук азоту та фосфору.

3. Василенко О.А., Поліщук О.В. Теоретичні передумови до створення математичної моделі технології денітрифікації // Вісник Одеської державної академії будівництва та архітектури. – 2005. – Вип.19. – С. 170-175.

Особистий внесок Поліщука О.В. полягає у розробці математичної моделі процесу денітрифікації в умовах комплексного очищення міських стічних вод від сполук азоту та у визначенні шляхів її вирішення.

4. Василенко О.А., Поліщук О.В. Гідравлічний спосіб перемішування мулової суміші в безкисневих зонах технології біологічного видалення азоту і фосфору із стічних вод // Науковий вісник будівництва. – Харків: ХДТУБА. ХОТВ АБУ. – 2006. – Вип.36. – С. 138-143.

Особистий внесок Поліщука О.В. полягає у порівнянні гідравлічного способу перемішування мулової суміші в безкисневих зонах біологічної очистки з традиційним способом перемішування механічними мішалками.

5. Поліщук О.В. Теоретичні передумови запровадження в діючих аеротенках процесу денітрифікації // Галузеве машинобудування, будівництво. – Полтава: Полтавський національний технічний університет імені Ю. Кондратюка. – 2006. – Вип. 18 – С. 197-201.

6. Олійник О.Я., Поліщук О.В., Калугін Ю.І. Математичне моделювання процесу денітрифікації у спорудах по типу коридорних аеротенків // Проблеми водопостачання, водовідведення та гідравліки. – К.:КНУБА. – 2007. – Вип.8. – С. 67-78.

Особистий внесок Поліщука О.В. полягає у вирішенні математичної моделі процесу денітрифікації для ряду випадків, а також у проведенні аналізу результатів чисельних розрахунків концентрацій нітратного азоту, органічних речовин та денітрифікуючих мікроорганізмів із використанням отриманих залежностей.

7. Поліщук О.В. Апробація розрахункових залежностей процесу денітрифікації у промислових умовах // Науковий вісник будівництва. – Харків: ХДТУБА. ХОТВ АБУ. – 2007. – Вип.41. – С. 230-233.

8. Василенко О.А., Поліщук О.В. Аналіз існуючих біохімічних технологій видалення азоту і фосфору із стічних вод // Збірка доповідей 65-ї науково-практичної конференції. – К.: КНУБА – 2004. – С. 56.

Особистий внесок Поліщука О.В. полягає у проведенні аналізу існуючих технологій біохімічного видалення зі стічних вод біогенних елементів.

9. Поліщук О.В. До вирішення математичної моделі технології денітрифікації // Тези доповідей наукової конференції молодих вчених, аспірантів і студентів КНУБА. – К.: КНУБА. – 2006. – С. 88-89.

10. Давиденко О.І., Василенко О.А., Поліщук О.В., Петрова І. Ю. Впровадження технології біологічної очистки стічних вод від з’єднань азоту та фосфору на очисних спорудах одеського припортового заводу // Збірка доповідей VІ міжнародного конгресу «ЕТЕВК-2007». – Ялта. – 2007. – С. 182-185.

Особистий внесок Поліщука О.В. полягає у розробці наукових рекомендацій щодо впровадження технології нітри-денітрифікації на очисних спорудах Одеського припортового заводу.