Мкртчян Тариел Мгерович. Повышение безотказности сетей водоотведения в условиях снижения расходов сточных вод (на примере Республики Армения)

Краткое описание

Мкртчян Тариел Мгерович. Повышение безотказности сетей водоотведения в условиях снижения расходов сточных вод (на примере Республики Армения): диссертация ... кандидата технических наук: 05.23.04 / Мкртчян Тариел Мгерович;[Место защиты: Волгоградский государственный архитектурно-строительный университет - ГУВПО, http://www.vgasu.ru/science/dissertational-councils/].- Волгоград, 2014.- 138 с.

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
Ростовский государственный строительный университет
На правах рукописи

ПОВЫШЕНИЕ БЕЗОТКАЗНОСТИ СЕТЕЙ ВОДООТВЕДЕНИЯ В
УСЛОВИЯХ СНИЖЕНИЯ РАСХОДОВ СТОЧНЫХ ВОД
(на примере Республики Армения)
Специальность: 05.23.04 - Водоснабжение, канализация, строительные системы
охраны водных ресурсов
Диссертация на соискание ученой степени
кандидата технических наук
Научный руководитель:
доктор технических наук, профессор
Серпокрылов Николай Сергеевич
Волгоград - 2014

2
Содержание
1. Отказы систем водоотведения 10
1.1. Характеристика отказов на существующих сетях и сооружениях
водоотведения при снижении расходов сточных вод 10
1.2. Экологические и экономические показатели сетей и сооружений бытовой канализации в зависимости от расхода и состава сточных вод ... 17
1.3. Технические решения по повышению надежности эксплуатации
системы водоотведения 26
Выводы по 1-й главе: 31
2. Теоретические и экспериментальные исследования заиления
канализационных сетей в респ. Армении 32
2.1 Обследование сетей бытовой канализации, с целью определения
степени их заиления 32
2.2. Особенности работы сетей водоотведения при заилении 37
2.3. Снижение аварийности сети, обусловленной заилением, на стадии
проектирования и строительства 42
2.4. Снижение аварийности сети, обусловленной заилением, на стадии
эксплуатации 57
Выводы по 2-й главе: 63
3. Исследования по снижению газовыделения и отказов в самотечных сетях
канализации 65
3.1 Проблемы, связанные с возникновением анаэробного режима в
канализационной сети 65
3.2. Способы борьбы с сероводородом в канализационных сетях 67
3.3. Обоснование и конструкция самовращающегося аэратора для сетей
водоотведения 68
Выводы по 3-й главе: 78
4. Исследования по снижению газообразования в напорных сетях
канализации 79

з
4.1. Методика исследований трансформации загрязнений, содержащихся
в сточных водах, при окислении кислородом в напорных условиях 80
4.2. Проведение исследований при реализации активного эксперимента и
обработка результатов 82
4.3. Определение скорости окисления основных загрязняющих веществ
и оптимального времени предварительной очистки сточных вод 89
4.4. Сопоставление параметров предварительной очистки сточных вод
при использовании технического кислорода и кислорода воздуха 92
4.5. Исследование изменения эффективности осаждения взвешенных веществ при предварительной очистке сточных вод в напорном
трубопроводе 94
Выводы по 4-й главе: 105
5. Анализ экономических показателей вариантов эксплуатации канализационной сети с необходимостью регулярных промывок трубопроводов и установкой устройств для приема поверхностного стока в систему канализации 107
5.1. Экономические показатели вариантов эксплуатации
канализационной сети в Республике Армении с необходимостью регулярных промывок 107
5.2. Экономические показатели варианта эксплуатации канализационной сети в Республике Армении с установкой устройств для приема
поверхностного стока в систему канализации 108
5.3. Экономические показатели варианта эксплуатации канализационной
сети в России с необходимостью регулярных промывок 112
5.4. Экономические показатели варианта эксплуатации канализационной
сети с установкой устройств для приема поверхностного стока в систему
канализации 113
Выводы по 5-й главе: 115
Основные выводы по работе 115
Литература 117

4
Приложение А 132
Приложение Б 133
Приложение В 134
Приложение Г 135
Приложение Д 137

Список литературы

115
Выводы по 5-й главе:
- анализ результатов, полученных при сравнении двух вариантов по критерию «затраты жизненного цикла (LIFE CYCLE COST)», характеризует выбор применения устройств для приема поверхностного стока в систему канализации как наиболее рациональный вариант при значении жизненного цикла — 10 лет.
Основные выводы по работе
1. Обосновано, что в условиях снижения расходов сточных вод для повышения надежности эксплуатации начальных внутриквартальных участков сети водоотведения, с учетом стоимости строительства и уменьшения интенсивности засоров, диаметр труб рекомендуется принимать 200мм. Предложена методика расчета для проверки оптимальных диаметров участков сети при проектировании в этих условиях.
2. Показано, что коллектор водоотведения с донными отложениями необходимо рассматривать как трубопровод с разнородной шероховатостью, на базе чего предложены упрощенные формулы определения приведённого коэффициента шероховатости и коэффициента Шези для расчетов заиленных участков сетей водоотведения в условиях сокращения расходов сточных вод, рекомендуемые для проектирования.
3. Разработано устройство для приема поверхностного стока в канализацию, которое позволяет увеличить расход сточных вод в системе бытовой канализации и, соответственно, скорость течения на участке выше не заиливающей, обеспечивая промывку сети и снижение загнивания органических и неорганических веществ.
4. Обоснована и предложена новая конструкция самовращающегося аэратора для хозяйственно-бытовых сетей водоотведения. Предложен расчет действующих на аэратор сил для вращения устройства и осуществления аэрации бытовых сточных вод в смотровых колодцах.
5. Получены оптимальные условия и уравнения регрессии, адекватно описывающие процесс химических превращений при предварительной очистке

116
сточных вод техническим кислородом и кислородом воздуха в напорных условиях. Данные уравнения являются математической моделью процесса и могут быть использованы в качестве расчетных при прогнозировании эффективности предварительной очистки сточных вод на стадии транспортирования.
7. Установлено, что при предварительной очистке сточных вод техническим кислородом в напорных условиях, эффективность выделения загрязнений выше, чем при использовании кислорода воздуха на 12 — 25 %. Однако, с позиций обеспечения долговечности и экономичности эксплуатации трубопроводов и сооружений канализационных сетей, использование воздуха более предпочтительно.
8. Получены зависимости гидравлической крупности выделения взвешенных веществ после обработки сточных вод кислородом в напорном трубопроводе.
9. Показано, что по критерию «затраты жизненного цикла" (10 лет), применение устройства для приема поверхностного стока в хозяйственно¬бытовую канализацию более предпочтительно по сравнению с регулярными промывками сети.