Анотація до роботи:

Андронов В.А. Екологічно безпечні системи оборотного водопостачання коксохімічних, металургійних і машинобудівних підприємств. – Рукопис. Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 21.06.01 – Екологічна безпека. – Донецький національний університет, Донецьк, 2006.

Дисертацію присвячено науковому обґрунтуванню і розробці екологічно безпечних систем водопостачання виробництв, які виключають скидання хімічно забруднених стічних вод у водні об’єкти. Дисертаційні розробки дозволяють забезпечити екологічну безпеку і сталу експлуатацію систем локальних оборотних циклів промислових підприємств та комплексів, розташованих у басейнах великих водних об'єктів України, а саме: басейнів Дніпра, Сіверського Дінця, Азовського та Чорного морів. Розроблено математичну модель і виконано наукове обґрунтування нормативів до якості води, яка споживається різними користувачами в умовах роботи замкнутих систем оборотного водопостачання. Розроблені основні принципи створення замкнутих, екологічно безпечних систем оборотного водопостачання. Еколого – економічна ефективність від впровадження замкнутих систем оборотного водопостачання склала понад 0,5 млн. грн/рік.

1. У дисертації наведено теоретичне обґрунтування і нове рішення наукової проблеми створення екологічно безпечних систем оборотного водопостачання коксохімічних, металургійних і машинобудівних підприємств. У результаті виконаних наукових досліджень розроблені основні принципи для створення екологічно й економічно ефективних систем оборотного водопостачання, що базуються на нових технологіях очищення і стабілізаційної обробки стічних вод.

2. Здійснено нормування основних показників якості води, що дозволяють обґрунтувати створення замкнутих систем оборотного водопостачання, які виключають скидання забруднених стічних вод у водні об'єкти, і установлено наступні оптимальні характеристики:

• для станів гарячої прокатки: температура охолоджувальної води – 40 ^оС, припустимий розмір часток окалини – 30 мкм; припустима концентрація завислих речовин – 50 г/м³;

• для газоочищень металургійних агрегатів: припустима концентрація завислих речовин 300 г/м³ на відміну від нормованої – 150 г/м³; солевміст не нормується.

3. Уперше запропонована математична залежність зміни лужності води від рН, що дозволяє спрямовано регулювати показник кислотності стічних вод у процесі біологічного очищення. Показано, що запропонована залежність і розраховані значення рН добре корелюють з експериментальними даними.

4. Показано, що вдосконалене основне рівняння водно-сольового балансу для розрахунку водно-хімічного режиму систем оборотного водопостачання може застосовуватися для балансових розрахунків за визначенням сталих концентрацій компонентів сольового складу в оборотній воді при відсутності продувки і скидання шламу.

5. Установлено, що при стабілізаційній обробці стічних вод поверхнево-активними речовинами натрієвої солі карбоксиметилцелюлози (КМЦ) і вуглелужним реагентом (ВЛР) ступінь запобігання відкладень у трубопроводах сягає 85-90% при витраті стабілізуючих речовин 4-5 мг КМЦ і 5-6 мг УЩР на 1 мг іона кальцію.

6. Отримано на базі мономолекулярної теорії аналітичне рівняння для розрахунку ступеня сорбції вуглелужного реагенту на поверхні часток суспензії у воді, що адекватно експериментальним даним і дозволяє визначити необхідну кількість реагенту для систематичної обробки води.

7. Уперше запропонований новий метод стабілізаційної обробки води дрібнокристалічними затравками, активованими ПАР, в основі якого лежить теоретичне вивчення закономірностей росту кристалів карбонату кальцію в присутності поверхнево-активних речовин. Показано, що застосування затравки для стабілізаційної обробки води забезпечує високу (до 97%) ефективність запобігання відкладень у системах оборотного водопостачання з мінімізацією витрати затравки.

8. Запропоновано метод запобігання корозії металу систем водовідведення за допомогою обробки води триполіфосфатом натрію, що дозволило зменшити швидкість корозії трубопроводів у 2-10 разів.

9. Побудовано узагальнюючу математичну модель сил, що діють на тверду частку окалини в потоці води при охолодженні устаткування, що адекватно описує відношення піднімальної сили до сили ваги в залежності від швидкості потоку, що набігає, що дозволила з використанням комп'ютерного моделювання визначити умови запобігання засмічення поверхні проводки, трубопроводів і отворів у форсунках охолодження.

10. Здійснено наукове обґрунтування рішення глибокого очищення стічних вод коксохімічного виробництва за допомогою електроімпульсної обробки, що дозволило знизити концентрації: ХСК – на 92 %, аміаку загального – на 90-94%, солевмісту – на 65-68%, зважених речовин – на 90-95%, бактеріальних забруднень – до 100%; феноли, ціаніди, роданіди руйнуються практично цілком; електроімпульсний метод дозволяє здійснити доочищення стічних вод до гранично припустимих норм від різних забруднень органічного і неорганічного походження.

11. Показано, що еколого-економічна ефективність застосування замкнутих систем оборотного водопостачання коксохімічних, металургійних і машинобудівних підприємств, з використанням розробок, запропонованих у дисертаційній роботі, склала більш 0,5 млн. грн./ рік.

Публікації автора:

1. Андронов В.А. Способы стабилизационной обработки вод в системах водоснабжения промышленных предприятий // Вестн. Харьковского госуд. политехн. ун-та. - Харьков: ХГПУ.- 2000. - Вып.123. - С.113-118.

2. Пантелят Г.С., Андронов В.А. Создание новых технологий водоподготовки, позволяющих использовать воду в замкнутых системах, исключающих сброс сточных вод в водоемы // Наук. вісн. буд-ва. – Харків: ХДТУБА ХОТВ АБУ. - 2000. - Вип.10. - С.104-107.

3. Андронов В.А. Нормирование величины температуры воды, циркулирующей в замкнутых системах оборотного водоснабжения промышленных агрегатов // Наук. вісн. буд-ва. – Харків: ХДТУБА ХОТВ АБУ.- 2000.- Вип.11.- С.210-213.

4. Андронов В.А. Прогнозирование осложнений в скрубберах высокого давления газоочисток доменных печей в условиях оборотного водоснабжения // Зб. наук. пр. “Вісн. Рівненського держ. техн. ун-ту”. – Рівне, 2000.- Вип.5(7).- С.154-158.

5. Андронов В.А. Влияние солевого состава на коррозионные свойства охлаждающей воды // Коммунальное хозяйство городов. – Київ: „Техніка”. – 2000. - Вып.25. - С.165-168.

6. Андронов В.А. Нормирование общего солесодержания и его компонентов в системах оборотного водоснабжения промышленных предприятий // Наук. вісн. буд-ва. – Харків: ХДТУБА ХОТВ АБУ.- 2001. - Вип.12.- С.56-61.

7. Андронов В.А. Нормирование концентрации взвешенных веществ в оборотной воде газоочисток технологических агрегатов // Наук. вісн. буд-ва. - Харків: ХДТУБА ХОТВ АБУ. - 2001. - Вип.15. - С.94-98.

8. Андронов В.А. Сорбционные процессы с использованием полисиликатов в системах водоснабжения газоочисток на промышленных предприятиях // Наук. вісн. буд-ва. – Харків: ХДТУБА ХОТВ АБУ. - 2002 . - Вип.18.- С.275-279.

9. Андронов В.А., Слепцов В.Г., Лисогор Е.С. Техника систем оборотного водоснабжения промышленных предприятий. Применение комплексных ингибиторов // Наук. вісн. буд-ва. - Харків: ХДТУБА ХОТВ АБУ. - 2002. - Вип.19.- С.244-248.

10. Пантелят Г.С., Андронов В.А. Новые реагентные методы обработки воды в системах водоснабжения промышленных предприятий// Коммунальное хозяйство городов. – Київ: „Техніка”. – 2002. - Вып.45. - С.13-18.

11. Пантелят Г.С., Андронов В.А., Галкин Ю.А. Системы водоснабжения и водоотведения промышленных предприятий России и Украины // Матер. семинара науч. – практ. конф. „Опыт внедрения новых технологий очистки природных и сточных вод в Уральском регионе”, 11-13 февраля 2003 г. – Екатеринбург. - 2003. - С.17-20.

12. Пантелят Г.С., Андронов В.А. Обработка и очистка промышленно - ливневых сточных вод коксохимических предприятий с целью их использования в замкнутых системах оборотного водоснабжения // Наук. вісн. буд-ва. - Харків: ХДТУБА ХОТВ АБУ.- 2003.- Вип.24.- С.116-119.

13. Пантелят Г.С., Андронов В.А. Направления очистки и использования сточных вод от травления металлов и нанесения гальванических покрытий // Вестн. НТУ «ХПИ». Темат. вып. «Химия, Химическая технология и экология».- Харьков: ХГПУ.- 2003.- Вып.3.- С.48-51.

14. Пантелят Г.С., Андронов В.А. Особенности систем оборотного водоснабжения промышленных предприятий. Применение комплексных ингибиторов // Вестн. НТУ «ХПИ». Темат. вып. «Химия, Химическая технология и экология».- Харьков: ХГПУ. - 2003. - Вып.15.- С.47-50.

15. Андронов В.А. Методология расчета водно – химического режима систем оборотного водоснабжения газоочисток технологических агрегатов // Вестн. Белгородского госуд. технол. ун-та. – Белгород: БГТУ. - 2004. - №8, часть 4. - С.10-11.

16. Андронов В.А. Обоснование температуры воды, используемой на охлаждение валков станов горячей прокатки металлургических и машиностроительных предприятий // Вестн. НТУ «ХПИ». Темат. вып. «Химия, Химическая технология и экология».- Харьков: ХГПУ. - 2004. - Вып.13.- С.7-10.

17. Андронов В.А. Закономерности формирования буферных свойств водных сред // Наук. вісн. буд-ва. – Харків: ХДТУБА ХОТВ АБУ. - 2004. - Вип.28. - С.60-64.

18. Андронов В.А. Механизм действия мелкокристаллической затравки на процесс ингибирования плотных солевых (карбонатных, гипсовых) отложений // Зб. наук. праць Луганського нац. аграрного ун-ту. Серія: Технічні науки. – Луганськ: ЛНАУ. - 2004. - № 41. - С.209-212.

19. Андронов В.А., Гранкина В.В. Системы водяного охлаждения газовых компрессоров на дожимных компрессорных станциях // Наук. вісн. буд-ва. – Харків: ХДТУБА ХОТВ АБУ. - 2004. - Вип.29. - С.133-136.

20. Андронов В.А. Основные зависимости, характеризующие солевой (материальный) и водный балансы систем оборотного водоснабжения промышленных предприятий// Коммунальное хозяйство городов.- Київ: „Техніка”. - 2004. - Вып.60. - С. 151-155.

21. Андронов В.А. Изменение солесодержания воды в замкнутых системах оборотного водоснабжения газоочисток доменных печей // Химия и технология воды. – 2005. - Том 27, №1. - С.80-84.

22. Андронов В.А. Результаты расчетов солевого (материального) и водного балансов систем оборотного водоснабжения промышленных предприятий // Наук. вісн. буд-ва. – Харків: ХДТУБА ХОТВ АБУ. - 2005. - Вип.30.-Т.2. - С.24-28.

23. Андронов В.А. Концептуальные подходы создания замкнутых систем оборотного водоснабжения различных производств и предприятий в целом, исключающих сброс сточных вод в водные объекты (применительно к машиностроительным, коксохимическим и металлургическим производствам) // Зб. наук. праць Луганського нац. аграрного ун-ту. Серія: Технічні науки (будівництво). – Луганськ: ЛНАУ. - 2005. - № 45(68). - С.80-84.

24. Пантелят Г.С., Андронов В.А., Левченко Ю.В. Основные принципы создания замкнутых систем оборотного водоснабжения промышленных предприятий // Наук. записки Харк. ін-ту екології і соціального захисту. – Харків: - 2003. - С.40-49.

25. Андронов В.А. К вопросу о роли первичных и вторичных затравочных кристаллов карбоната кальция в предотвращении плотных солевых отложений// Зб. наук. праць «Вісн. Донбаської держ. акад. буд-ва і арх-ри. Інженерні системи та техногенна безпека в будівництві». – Макіївка: ДонДАБА. – 2004. -№ 4(46) – С.3-5.

26. Пантелят Г.С., Кузнецова Л.Н., Андронов В.А. Водный и солевой балансы систем оборотного водоснабжения основных металлургических производств и предприятий в целом // Сб. науч. статей междунар. науч.- практ. конф. «Экология и здоровье человека. Охрана водного и воздушного бассейнов. Утилизация отходов», 31 мая – 4 июня 2004 г. – Щелкино, АР Крым. – 2004. – С.106-109.

27. Пантелят Г.С., Андронов В.А., Кузнецова Л.Н., Царенко Д.А. Создание замкнутых систем оборотного водоснабжения на предприятиях черной металлургии // Водоснабжение и санитарная техника. – 2005. - №9. – С.6-8.

28. Заявка № а 2005 01548 на винахід (корисну модель). Спосіб запобігання відкладень сульфату та карбонату кальцію / Пантелят Г.С., Андронов В.А. Пріоритет от 21.02.2005 р.

29. Заявка № а 2005 01549 на винахід (корисну модель). Спосіб запобігання карбонатних або сульфатних відкладень / Пантелят Г.С., Андронов В.А. Пріоритет от 21.02.2005 р.