Главная » 2014»Август»2 » Скачать Учет закономерностей формирования дождевого стока с урбанизированных территорий при защите водных объектов от загрязнения. бесплатно
1:45 AM
Скачать Учет закономерностей формирования дождевого стока с урбанизированных территорий при защите водных объектов от загрязнения. бесплатно
Учет закономерностей формирования дождевого стока с урбанизированных территорий при защите водных объектов от загрязнения
Диссертация
Автор: Жигарев, Дмитрий Владимирович
Название: Учет закономерностей формирования дождевого стока с урбанизированных территорий при защите водных объектов от загрязнения
Справка: Жигарев, Дмитрий Владимирович. Учет закономерностей формирования дождевого стока с урбанизированных территорий при защите водных объектов от загрязнения : диссертация кандидата технических наук : 25.00.36 Чита, 2004 105 c. : 61 05-5/1040
Объем: 105 стр.
Информация: Чита, 2004
Содержание:
1 Проблема защиты водоисточников от загрязнения талым и дождевым стоком с селитебных территорий и современные технологии ее решения
11 Основные источники загрязнения поверхностного стока с селитебных территорий
12 Талый и дождевой сток как мощный фактор ухудшения экологического состояния водных объектов
2 Интенсификация очистки поверхностных сточных вод с селитебных территорий
21 Современные технологии очистки талых и дождевых сточных вод
22 Перспективы интенсификации гидроботанического метода глубокой очистки поверхностного стока на основе аккумуляционного фито-фильтра (АФФ)
23 Объекты и методики исследований
3 Лабораторные исследования эффективности использования природных сорбентов в качестве твердого субстрата аккумуляционного фитофильтра
31 Исследование сорбционных характеристик природных сорбентов
32 Результаты исследований по очистке сточных вод от биогенных веществ на лабораторных фитофильтрах
33 Исследования экологической толерантности растений при их выращивании на загрязненных сорбентах и биорегенерации тростником твердого субстрата фитофильтра
4 Исследование очистки поверхностных сточных вод от биогенных ч веществ, ионов металлов и нефтепродуктов на пилотной установке аккумуляционного фитофильтра (АФФ)
41 Результаты исследований эффективности одноступенчатого АФФ
42 Результаты исследований эффективности двухступенчатого АФФ
5 Реализация технологии глубокой очистки городских талых и дождевых сточных вод в экспериментальном аккумуляционном фитофильтре (АФФ) и ее эколого-экономическая эффективность
Введение:
Актуальность темы. В настоящее время проблема предотвращения загрязнения окружающей среды вошла в число наиболее значимых не только в России, но и во всем мире. Развитие промышленности и быстрый рост городов приводят к увеличению загрязненности воздушного бассейна и водоемов. Основными источниками загрязнения водных объектов считаются бытовые и производственные загрязненные сточные воды, очистке и обезвреживанию которых в настоящее время уделяется большое внимание. Сброс в водоемы без предварительной очистки сточных вод этих категорий в нашей стране запрещен.Однако существует достаточно большая по объему категория сточных вод с городских застроенных территорий, до настоящего времени в большинстве случаев не подвергающаяся очистке перед сбросом, но оказывающая при этом существенное влияние на гидрохимическое состояние водоемов. К этой категории сточных вод относятся талые и дождевые сточные воды.К сожалению, решение проблемы защиты водных объектов от загрязнения поверхностным стоком еще не нашла приемлемого решения. Сезонность поступления талых и дождевых сточных вод, их значительный разовый объем, низкие температуры воды в весенний и осенний периоды года являются специфическими характеристиками данного стока, которые необходимо учитывать при разработке технологии его очистки.В связи с несовершенством существующих технологий и сооружений для очистки поверхностных сточных вод с городских территорий, копирующих в больщинстве случаев опыт очистки промышленных и хозяйственно-бытовых сточных вод возникает потребность разработки технологии, которая бы обеспечила при низких капиталовложениях высокую степень и скорость очистки данных стоков в любой сезон их образования.Цель диссертационной работы. Разработка технологии очистки талых и дождевых сточных вод с городских территорий, учитывающей специфику их образования, для защиты водных объектов от загрязнения.Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи: • провести исследования и оценить качественные и количественные показатели талых и дождевых сточных вод с селитебных территорий, выявить основных загрязнителей последних; • изучить сорбционные и ионообменные свойства природных сорбентов и установить оптимальные параметры очистки поверхностных сточных вод от нефтепродуктов, азота аммонийного, фосфатов, ионов тяжелых металлов при использовании сорбентов в качестве фильтрующей загрузки АФФ; • исследовать эффект биологической регенерации загрязненных ионообменных материалов с помощью воздушно-водной растительности; • исследовать физиологические особенности развития растительности, произрастающей на высококонцентрированных ионообменных материалах; • разработать требования к химическому составу загрязненных твердых субстратов АФФ, являющихся для растений средой обитания; • разработать и обосновать технологию очистки поверхностных сточных вод, а также сооружения для ее реализации; • выполнить эколого-экономические исследования эффективности использования АФФ для достижения поставленной цели.Объектом настоящего исследования является аккумуляционный фитофильтр (АФФ), используемый автором в качестве основного сооружения новой технологии глубокой очистки талых и дождевых сточных вод с селитебных территорий.Предметом исследования являются процессы очистки поверхностных сточных вод от органических и биогенных веществ, а также ионов металлов с помощью природных ионообменных материалов (клиноптилолит, опока) и биологической регенерации последних высшей воздушно-водной растительностью (тростник обыкновенный).Идея работы состоит в использовании для глубокой очистки сточных вод природных сорбентов (клиноптилолит, опока) и эффекта их биологической регенерации в одном сооружении, что, по мнению автора, значительно увеличит срок службы последних и тем самым сделает процесс очистки талых и дождевых сточных вод с городских территорий не только высокоэффективным и надежным, но и рентабельным.Методы исследований. При решении поставленных задач в работе использованы методы научного познания, теоретическое обобщение современных знаний и представлений о процессах формирования качества поверхностных сточных вод с селитебных территорий и способах их очистки, лабораторные исследования процессов биорегенерации природных ионообменных материалов с помощью высшей воздушно-водной растительности и исследования, позволяющие определить основные параметры изучаемых сорбентов, характеризирующие их фильтрационные и сорбционные возможности.Испытание разработанной технологии на пилотной установке.Научная новизна. • Теоретически обоснована и экспериментально подтверждена возможность увеличения защитных свойств природных сорбентов (клиноптилолит, опока), используемых в качестве фильтрующих материалов при очистке сточных вод, за счет биорегенерации твердого субстрата с помощью воздущно-водных растений. • Установлены зависимости степени очистки поверхностного стока, при наличии в нем одновременно нефтепродуктов, биогенных (азот аммонийный) веществ и металлов (железо, медь, цинк и свинец) природными сорбентами (клиноптилолит и опока) от характеристик фильтрующих материалов, гидравлической нагрузки на фитофильтр и качественного состава сточных вод. • Установлены границы экологической толерантности для растений, осуществляющих биорегенерацию фильтрующих материалов из природных сорбентов (опока, клиноптилолит). • Впервые получены количественные показатели эффективности биологической регенерации природных ионообменных материалов вьющей водной растительностью. • Впервые разработана технология глубокой очистки поверхностных сточных вод с селитебных территорий с использованием природных сорбентов (клиноптилолита, опоки) и макрофитов (тростник обыкновенный), осуществляющих как непосредственную очистку стока, так и биорегенерацию фильтрующего материала.Научные положения, выносимые на защиту: • основные зависимости и параметры сорбционных и биорегенерационных процессов, обеспечивающие высокоэффективную реализацию предлагаемой технологии; • технология очистки сточных вод с селитебных территорий, заключающаяся в аккумуляции на природных сорбентах в процессе фильтрации загрязняющих веществ из сточных вод в любой период их образования и биорегенерации последних в вегетационный период воздушно-водной растительностью.Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций обоснована результатами теоретических исследований, при использовании в работе методов химического, физико-химического, биохимического анализов, математической обработки результатов, обобщения полученных результатов графоаналитическим методом. В исследованиях использовалось лабораторное и натурное моделирование.Личный вклад автора состоит в: • разработке идеи, гипотезы, методики проведения экспериментов; • формулировке научных положений; • создании лабораторной и пилотной установок, проведении экспериментов на них, теоретической разработке полученных результатов.Практическая значимость. Впервые в практике очистки сточных вод предложен и реализован способ биологической peгeнeJpaции ионообменных материалов в аккумуляционном фитофильтре с помощью макрофитов.Разработано сооружение для реализации новой технологии по очистке поверхностного стока. Новизна устройства защищена патентом РФ. Предложена рациональная система двухступенчатой очистки поверхностного стока при использовании аккумуляционных фитофильтров.Полученные результаты исследований вошли в «Методические рекомендации по защите водных объектов от загрязнения талым и дождевым стоком с селитебных территорий», рассмотренные и утвержденные Ученым советом Российского научно-исследовательского института комплексного использования и охраны водных ресурсов.Реализация результатов исследований. Разработан по заданию Министерства энергетики, транспорта, связи и коммунального хозяйства Свердловской области технологический регламент и рабочий проект опытно-промышленной ботанической агрегатопонной системы для глубокой очистки талых и дождевых сточных вод с полигонов для временного хранения снега Кировского района г. Екатеринбурга.Апробация работы. Основные результаты исследований доложены и обсуждены на научно-технической конференции «Чистая вода России - 97», Екатеринбург, 1997 г.; на II Международной конференции и выставки «Акватерра - 99», С-Петербург, 1999 г.; на IV Международном конгрессе «Вода: экология и технология» Экватэк 2000, Москва, 2000 г, на VI международном симпозиуме и выставке «Чистая вода России - 2001», Екатеринбург, 2001 г., на «2"^ Symposium for European Freshwater Sciences», Франция, Тулуза, 2001 г.Публикации. По теме диссертации материал опубликован в 1 статье, 16 тезисах докладов и одном патенте на изобретение.Работа выполнялась в отделе заш;иты водных объектов от загрязнений с водосборной территории ФГУП РосНИИВХ. Объем и структуры работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов, списка использованных источников, включающего 159 наименований. Работа изложена на 162 страницах машинописного текста, содержит 13 рисунков, 43 таблицы.Автор выражает искреннюю благодарность Асонову A . M . за научное руководство, а также сотрудникам, принимавшим непосредственное участие в проведении исследований: Одинцевой Г.Я., Баженовой Г.А., Гилевой Г.А.
