Дисертацію присвячено вирішенню питання оптимального проектування ефективних споруд для очистки стічних вод - мікрофлотаційних установок. Розроблено математичну модель процесу очистки стічних вод в мікрофлотаторах і методику оптимізації процесу на її основі. Досліджено процеси гідродинаміки і кінетики флотації. Розроблено нову конструкцію мікрофлотатора.

  Скачати повний текст

Складено фізичну та математичну моделі очищення стічних вод на біодискових фільтрах (БДФ) з урахуванням процесів масоперенесення і споживання кисню. Математичну модель реалізовано чисельними та аналітичними методами. На основі аналітичного рішення побудовано інженерну методику розрахунку концентрацій кисню в секціях БДФ, біоплівці та рідкій плівці, що покриває висвітлену поверхню диску за нестаціонарного та стаціонарного режимів. Розроблено методику визначення товщини активного прошарку біоплівки. Проведено моделювання процесів аерації природних водоймищ дисковими аераторами. Математичну модель, що описує процеси перенесення кисню в чистій воді, реалізовано аналітичними методами, на базі яких складено інженерну методику розрахунку концентрацій кисню.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Наведено результати теоретичних та експериментальних досліджень застосування комплексу прикріплених мікроорганізмів, а також вільно плавних з метою інтенсифікації роботи біологічного очищення та поліпшення якості стічних вод. Встановлено залежності впливу дози прикріплених мікроорганізмів на седиментаційні властивості активного мулу, гідравлічну крупність, муловий індекс, глибину очищення, приріст мулу та його зольність. Запропоновано технологію очищення стічних вод з використанням контейнерів із насадкою з жорстких йоржів, розміщених у секціях аеротенків. Розроблено рекомендації щодо використання даної технології з метою інтенсифікації роботи діючих очисних споруджень. Враховано економічну ефективність застосування волокнистої насадки для інтенсифікації роботи споруджень біологічного очищення стічних вод.

  Скачати повний текст

Досліджено кінетику ресурсоощадних процесів абсорбції кисню з повітря, десорбції діоксиду вуглецю та сірководню в краплях і плівках, які утворюються внаслідок розбризкування води у разі невеликих напорів (0,2 - 0,5 м), окиснення двовалентного заліза та нафтопродуктів у електролізері та кавітаційному реакторі. Створено структурні математичні моделі кінетики масообміну в краплях і плівках. За результатами експериментальних досліджень визначено кінетичні коефіцієнти та підтверджено адекватність математичних моделей. Запропоновано новий спосіб окиснення забруднень води та пристрій для нього з використанням нової конструкції кавітаційного реактора.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Вирішено актуальне завдання інтенсифікації процесу біохімічного окиснення природних і стічних вод за допомогою ефективних і надійних в експлуатації систем аерації. На підставі теоретичного узагальнення закономірностей масопередачі кисню з повітря у воду створено нові конструкції аераторів і аераційних систем, які забезпечили ефективну очистку стічних вод міст і промислових підприємств, аерацію води в природних водних об'єктах. Висвітлено концепцію створення аераторів нового покоління. Апробовано технологію промислового виробництва аераційних пристроїв нових конструкцій. Розроблені системи втілено на об'єктах водного господарства міст і промислових підприємств України, Росії, інших країн СНД і країн далекого зарубіжжя. Сертифіковано розроблену аераційну продукцію та випущено Державний Стандарт України на системи аерації.

  Скачати повний текст

Розроблено дисипативно-сорбційну модель масопереносу розчинних забруднень з об'єму рідини до поверхні бульбашок у прямоточному змішувачі та гідродинамічну модель циклонного флотатора. Виконано теоретичні розрахунки, які дозволяють встановити основні закономірності проведення процесів масопереносу та гідродинаміки у флотаторі. Теоретичні розрахунки підтверджено експериментальними дослідженнями. Час перебування води в запропонованому флотаторі на 1 - 2 порядки менше, ніж у відомих барботажних флотаторах.

  Скачати повний текст

Вирішено актуальне завдання вдосконалення роботи очисних споруд. Підвищено ступінь очистки стічних вод на базі дослідження промислових відстійників щодо наявності застійних зон та їх впливу на гідравлічний режим роботи споруд. Вивчено профіль швидкостей руху водних потоків і розподіл вмісту розчиненого кисню залежно від глибини та довжини відстійника. За розробленою методикою отримано епюри розподілу швидкостей руху води та концентрації розчиненого кисню по перетину та довжині горизонтального відстійника. Запропоновано й обгрунтовано методи підвищення коефіцієнта використання об'єму первинного та вторинного відстійників шляхом суміщення відстоювання та аерації в одному об'ємі, застосування сифонних труб. Наведено технічні рішення, які наблизили якість відчищених стічних вод відповідно до вимог, що висуваються до водоймищ рибогосподарського призначення.

  Скачати повний текст

Вивчено особливості сорбції урану (VІ) і торію (ІV) на глинистих мінералах. Встановлено визначну роль високоселективних іонообмінних центрів бокових граней глинистих мінералів у процесах сорбції урану та торію. Досліджено вплив органічних і неорганічних комплексоутворювачів на процеси сорбції цих радіонуклідів. Запропоновано ефективні методи вилучення урану з радіоактивно забруднених вод: коагуляційно-сорбіційний метод очистки з подальшою утилізацією відходів водоочистки за допомогою керамічної технології та баромембранні методи очистки з використанням природних і синтетичних поліелектролітів, сорбції урану на біосорбентах.

  Скачати повний текст

Вирішено актуальне завдання інтенсифікації технології обробки фугату, який утворюється під час безреагентного центрифугування осадів міських стічних вод. Розроблено метод обробки фугату фільтруванням через еластичний фільтрант з його подальшою регенерацією та багаторазовим використанням. Установлено ефективність використання еластичного фільтрувального матеріалу для обробки фугату. Визначено вплив залишкового забруднення фільтранта на ефективність процесу обробки фугату. Висвітлено залежність ступеня руйнування фільтранта від кількості циклів стискання. Розроблено технологічну схему безреагентного центрифугування осадів і конструктивне рішення фільтра-зневоднювача фугату.

  Скачати повний текст

Вперше досліджено вплив ультразвуку на процеси рідиннофазного окиснення домішок органічних сполук у стічних водах і показано, що застосування його в цих процесах збільшує швидкість окиснення. Визначено особливості фізико-хімічної дії ультразвуку для процесів очищення стічних вод. Встановлено, що швидкість окиснення значною мірою залежить від фізичних параметрів субстрату, а не від температури, а її залежність від тиску носить екстремальний характер. Одержано нові експериментальні дані про вплив ультразвуку на процес гетерогенно-каталітичного окиснення органічних домішок стічних вод і показано, що за даних умов велике значення має концентрація каталізаторів, а також технологічні параметри проведення гетерогенно-каталітичного процесу окиснення органічних домішок у стічних водах (тиск, температура, час проведення реакції). Визначено відносний ряд активності та оптимальні умови застосування гетерогенних каталізаторів.

  Скачати повний текст

Досліджено процеси біотрансформації органічних забруднень, що містяться в стічних водах олійно-жирового виробництва та розглянуто питання розробки технології локального очищення стоків зазначеної категорії. Особливу увагу приділено дослідженню періодичного анаеробного бродіння стічних вод олійно-жирового комбінату за різних температурних режимів. Запропоновано оптимальний режим безперервного метанового зброджування стоків. Висвітлено вихід біогазу та його енергетичну цінність залежно від параметрів анаеробної ферментації. Доведено доцільність застосування симбіотехнології для доочищення зброджених стічних вод олійно-жирових виробництв згідно з вимогами до якості стоків, що скидаються в каналізацію. Описано технологію комплексного локального очищення висококонцентрованих стічних вод олійно-жирових підприємств, що включає термофільне метанове бродіння та аеробну обробку з застосуванням іммобілізованої мікрофлори. Показано можливість застосування кінетичних констант метанової ферментації, отриманих під час лабораторних досліджень для передбачення результатів анаеробного зброджування відходів за напівпромислових та промислових умов.

  Скачати повний текст

Досліджено вплив природи лужних реагентів на проходження процесів феритизації та визначено оптимальні умови (співвідношення іонів металів, pH, температуру, початкову концентрацію іонів металів) застосування феритного методу для очищення стічних вод від іонів важких металів як ефективної технології вилучення важких металів з стічних вод. Установлено, що використання магнетиту як оборотного осаду покращує ефективність очищення води, зменшує загальний об'єм осаду, прискорює процеси феритизації. Показано ефективність видалення іонорозчинного ізотопу цезію-137 за феритним методом з використанням колектора - фероціаніду нікелю та визначено оптимальні умови дезактивації води (pH, температуру, співвідношення іонів заліза, початкову концентрацію іонів заліза, концентрацію фероціаніду нікелю, час перемішування). Показано можливість ефективної утилізації феритного шламу як пігменту для фарб, що робить технологію маловідходною, екологічно безпечною та економічно доцільною.

  Скачати повний текст

Вивчено специфіку сорбційної поведінки гумусових сполук (гумінових кислот та фульвокислот) на межі розподілу фаз водний розчин - твердий сорбент під час вилучення їх з водних розчинів активованим вугіллям, полімерними сорбентами та іонообмінними смолами. Показано вирішальний вплив пористої структури сорбентів на ефективність сорбції гумусових сполук. Запропоновано методику визначення тієї частини питомої поверхні активованого вугілля, яка доступна для адсорбції гумінових і фульвокислот з водних розчинів. На підставі знайдених закономірностей адсорбції гумусових сполук проведено наукове обгрунтування та розроблено технологічні рекомендації щодо застосування сорбційних процесів у комплексній технології водопідготовки природних вод і доочистки біологічно очищених стічних вод. Розроблено наукові критерії для одержання нового сорбенту - активованого вугілля "Акант-мезо", яке характеризується розвинутою мезопористою структурою та підвищеною динамічною активністю щодо органічних речовин водного гумусу та поверхнево-активних речовин.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Розроблено технологію регенерації натрій-катіонітових фільтрів з повторним використанням відпрацьованих регенераційних розчинів. Досліджено його вплив на тривалість пом'якшення води, визначено оптимальне співвідношення часу подачі відпрацьованого і свіжого регенераційних розчинів та мінімальну допустиму концентрацію NaCL у відпрацьованому регенераційному розчині. Експериментально встановлено раціональні параметри відбору (тривалість і час початку) відпрацьованих регенарційних розчинів на повторне використання.

  Скачати повний текст

На прикладі рисового масиву обгрунтовано технологію підготовки та використання господарсько-побутових стічних вод приморської оздоровчої території України. Удосконалено конструкцію рисових систем для реалізації ними нових функціональних завдань. Удосконалено методику водно-балансових розрахунків використання стічних вод, що дозволяє враховувати дефіцит водоспоживання сільськогосподарських культур, різницю величини випаровування та опадів, а також наявність чи відсутність болотно-очеретяної рослинності на полях біоплато. Запропоновано математичний і графічний способи розрахунку необхідних площ для використання та доочищення стічних вод на полях зрошення та біоплато, що дає змогу суттєво спростити дані розрахунки, а також врахувати фактори, які впливають на процеси очистки та використання стоків. Запропоновано способи підготовки стоків для зрошення, режими поливу та просушування чеків-біоплато, визначено оптимальні глибини заповнення чеків, величини параметрів поперечного перерізу дренажно-скидних каналів, що сприяють ефективному використанню сільськогосподарських угідь для очистки стоків.

  Скачати повний текст

Розроблено технологію ремонту та відновлення конструкцій аеротенків очисних споруд з використанням конструкцій, виготовлених з матеріалу - лиття шлаків. Проаналізовано стан конструкцій аеротенків, а також фактори, які впливають на довговічність та експлуатаційну надійність очисних споруд. Проведено деформаційні та лабораторні випробування, а також з використанням розрахункових програм виконано розрахунок конструкцій плит перекриття та лотків аеротенку очисних споруд. Розроблено та впроваджено ефективні технологічні та організаційні рішення з відновлення конструкцій з використанням сучасного матеріалу нікроліт.

  Скачати повний текст

Розроблено нові біотехнологічні способи анаеробного очищення сульфат- та фосфатовмісних стічних вод з використанням залізовідновлювальних бактерій (ЗВБ) та сполук тривалентного заліза. Виявлено, що у разі додавання Fe (III) та ЗВБ в анаеробний реактор під час очищення сульфатовмісних стічних вод відбувається зменшення сульфатредукції та утворення сульфіду, а також спостерігається покращення процесу видалення загального органічного вуглецю та утворення метану. Встановлено можливість використання залізовідновлювальних бактерій для видалення фосфату під час очищення стічних вод. З'ясовано, що оптимальне співвідношення кількості внесеного Fe (III) до фосфату під час анаеробного зброджування активного мулу складає 2:1, а ефективність видалення фосфату становить 95 % від початкового значення. Одержано накопичувальні та чисті культури ЗВБ. Визначено найближчу філогенетичну послідовність нуклеотидів для гену 16S pPHK ізольованих штамів, які є представниками видів Stenotrophomonas maltophilia та Brachymonas denitrificans. Вперше показано залізовідновлювальну активність S. maltophilia та денітрифікувальної бактерії B. denitrificans. Запропоновано технологію застосування залізовідновлювальних бактерій та внесення Fe (III) для анаеробного видалення фосфату з рідинної фракції анаеробного мулу міських споруд з очищення стічних вод з метою подальшого використання фосфат-залізного осаду (ФЗО) як фосфорного добрива у сільському господарстві. Виявлено, що додавання ФЗО до грунту збільшує суху вагу наземної частини рослин у 4 - 5 разів у порівнянні з контрольною групою. Розроблено апаратурну та технологічну схеми одержання ФЗО з рідинної фракції анаеробного мулу міських споруд з очищення стічних вод.

  Скачати повний текст