Диссертация (Очистка поверхностных сточных вод с применением фитофильтров), страница 8

PDF-файл Диссертация (Очистка поверхностных сточных вод с применением фитофильтров), страница 8 Технические науки (42871): Диссертация - Аспирантура и докторантураДиссертация (Очистка поверхностных сточных вод с применением фитофильтров) - PDF, страница 8 (42871) - СтудИзба2019-05-31СтудИзба

Описание файла

Файл "Диссертация" внутри архива находится в папке "Очистка поверхностных сточных вод с применением фитофильтров". PDF-файл из архива "Очистка поверхностных сточных вод с применением фитофильтров", который расположен в категории "". Всё это находится в предмете "технические науки" из Аспирантура и докторантура, которые можно найти в файловом архиве МГСУ. Не смотря на прямую связь этого архива с МГСУ, его также можно найти и в других разделах. , а ещё этот архив представляет собой кандидатскую диссертацию, поэтому ещё представлен в разделе всех диссертаций на соискание учёной степени кандидата технических наук.

Просмотр PDF-файла онлайн

Текст 8 страницы из PDF

Рекомендуемая глубиназоны накопления по информации из различных источников [110 - 115] находитсяв диапазоне 100-300 мм.41Пропускная способность, как характеристика фильтрующей загрузкиопределяющая скорость прохождения жидкости при заданных условиях, такжеопределяетпроизводительностьисточникамизначенияфитофильтра.начальнойРекомендуемыепропускнойспособностиразличнымифильтрующейзагрузки не превышают 305 мм/ч, минимальной – 12,5 мм/ч [110; 111;113;116].Подначальнойпропускнойспособностьюподразумеваетсяскоростьбезнапорного фильтрования при высоте столба жидкости над поверхностьюфильтрующей загрузки 0,3 м, определяемая при вводе фитофильтра вэксплуатацию (до начала подачи загрязненных вод).Ввиду того, что фитофильтры работают в безнапорном режиме, скоростьфильтрованияопределяетсягранулометрическимсоставомфильтрующейзагрузки и степенью ее уплотнения (наличием свободных пор).

Рекомендуемыйразличнымиисточникамигранулометрическийсостав,обеспечивающийтребуемые гидравлические характеристики загрузки, представлен на рисунке 9.SPU minПроцентиль, %10080SPU max60TP10 min40TP10 max20WSU minWSU max0012345Размер частиц, мм678Рисунок 9 – Рекомендуемый гранулометрический состав фильтрующей загрузкиSPU – Seattle Public Utilities [117], WSU - Washington State University [114],TP10 - Auckland Regional Council [118]Очевидно, что невозможно рассматривать каждый из трех указанныхпараметров вне зависимости от остальных. Производительность фитофильтраопределяется сочетанием параметров.

Так недостаточная площадь фитофильтраможет быть компенсирована увеличенной зоной накопления стока, а применениезагрузкиснизкойпропускнойспособностьюзначительных площадей под фитофильтр.потребуетиспользования42Все указанные параметры задаются при проектировании фитофильтра. Приэтом в отличие от площади фитофильтра и объема зоны накопления, остающихсяпостоянными в течение срока эксплуатации, пропускная способность можетизменяться в значительном диапазоне, как правило, уменьшаться. Снижениепропускной способности фильтрующей загрузки в процессе эксплуатацииявляется одной из основных проблем фитофильтров. Это может привестибольшому объему переливов неочищенного поверхностного стока по байпаснойлинии без очистки и застою воды в системе.Известно, что основной причиной снижения пропускной способностифитофильтра является накопление осадка в фильтрующей загрузке [119 ;120 ].Изучение работы более 37 существующих фитофильтров показало, что снижениепропускной способности определяется в основном загрязнением верхнего слоязагрузки [95].

Х. Ли и П. Дэвис оценивают эту высоту в 5-10 см (20 см придлительной эксплуатации) [121; 122].Падение пропускной способности фитофильтров также происходит за счетуплотнения фильтрующей загрузки. Это особенно заметно в первые месяцыэксплуатации, когда производительность может снижаться на величину до 66%[123]. Дальнейшего уплотнения загрузки, как правило, не происходит, и падениепропускной способности обуславливается лишь ее засорением.Важным результатом исследований фитофильтров является то, чтопропускная способность может самостоятельно восстанавливается со временем.Так, в исследованиях, проведенных в Monash University (г. Мельбурн), в первые 6месяцев пропускная способность фитофильтра упала с 300 мм/ч и до менее чем50 мм/ч, но за год восстановилась до значения 200 мм/ч, тем самым компенсируякальматационныйэффект.Авторысделаливывод,чтовосстановлениепропускной способности обусловлено перфорирующим действием корневойсистемы растений в процессе роста и отмирания корней [124].

Тем не менее, невсе растения способны эффективно восстанавливать пропускную способность.Так в работе А.Н. Арчера, Дж. Н. Кьюнитона и Т. М. Хесса [125] отмечается, чторастениястонкимидлиннымикорнямиобразуютразвитый«каркас»,43дополнительно скрепляющийпочву. Растенияже с толстыми корнями«расклинивают» почву, вызывая образование макропор [126].К сожалению, практически невозможно точно предсказать, как будетизменяться работа системы при длительной эксплуатации.

Однако, исследованиеработы существующих фитофильтров возрастом свыше 9 лет в г. Мельбурн,Австралия [95] показало, что системы с площадью порядка 2% водосборнойтерритории и начальной пропускной способностью 100-300 мм/ч успешнофункционируют в течение длительного времени эксплуатации.2.2 Анализ механизмов извлечения компонентов поверхностного стока нафитофильтрах2.2.1 Извлечение загрязнений при фильтровании через загрузкуОчистка от грубодисперсных примесей на фитофильтрах происходит за счетобъемного фильтрования через слой фильтрующей загрузки. Учитывая, чтобольшая доля тяжелых металлов и нефтепродуктов ассоциирована на частицахвзвеси, их концентрация также может быть снижена при механической очистке.Извлечение растворенных веществ из поверхностного стока происходит засчет процессов сорбции и ионного обмена, как на минеральных, так иорганических составляющих почвы.Известно, что набольшей способностью к извлечению загрязнений,находящихся в растворенной форме, обладают частицы мелких фракций –глинистые и пылеватые [127; 128].

В работе Е. В. Кормоша и А. Г. Погореловапоказано, что извлечение органических веществ природными глинами протекаетпо механизму физической сорбции, а извлечение ионов тяжелых металловопределяется процессами ионного обмена [129]. Сорбционная емкость глин, взависимости от состава, может достигать 2,4…3,3 г/г [130]. Значение емкостиглин по ионам тяжелых металлов достигает 463,96 мг/г по Hg2+, 16,5 мг/г по Cs2+,20 мг/г по Fe3+, 517,5 мг/г по Pb2+ и Cu2+ по 31,1 мг/г [127; 131 ]. Однакоиспользование фильтрующих загрузок с большим содержанием глинистых и44пылеватых частиц ограничено низкой скоростью фильтрования в условияхбезнапорной работы фитофильтра.Очевидно противоречие – крупнозернистая загрузка обладает малойсорбционной способностью, но при этом обеспечивает высокую скоростьфильтрования.

Мелкодисперсная загрузка позволяет эффективно извлекатьзагрязнения, находящиеся в растворенной форме, но обладает низкой пропускнойспособностью, что особенно критично в регионах с умеренным климатом. Такимобразом, при подборе загрузки для фитофильтра необходимо найти баланс, прикотором будут обеспечиваться требуемая скорость фильтрования и достаточнаяэффективность очистки.Помимо размера частиц фильтрующей загрузки на эффективность очисткивлияет её состав. Различные материалы обладают разной способностьюпоглощать растворенные вещества из водных растворов.

Большую роль визвлечении нефтепродуктов и тяжелых металлов в природе играют содержащиесяв почвах гуминовые вещества, включающие гуминовые кислоты, фульвокислотыи гумус [132 - 135 ]. Задержание тяжелых металлов гуминовыми веществамисвязано с процессами ионного обмена, сорбции, хелатообразования, коагуляции ипептизации, в результате чего образуются устойчивые нерастворимые комплексы[136 ]. Извлечение нефтепродуктов на гуминовых веществах обусловлено восновном процессами физической сорбции [137; 138].На сегодняшний день не существует общепринятого универсальногосоставафильтрующейзагрузкидляфитофильтров,которыйобеспечитмаксимальную пропускную способность и качество очистки.

Некоторыерекомендации по составу загрузки из зарубежных источников представлены втаблице 11.45Таблица 11 – Рекомендуемые составы фильтрующей загрузки для фитофильтровИсточникОсновнойматериалОрганическоевеществоПримечаниеРуководство попроектированию сооруженийочистки ПСВ г. Окленд, НоваяЗеландия [112]Смесь песка исупеси с долейпесчаных частиц35-60% по объему-Содержаниеглинистых частицне более 25%.Рекомендации по составузагрузки для фитофильтровПесок 70-80%20-30%просеянной почвыСодержаниеглинистых частицне более 10%Университет г. Monash, USA[113]Промытый,просеянный песок3% органическогоматериала (по об.)Глинистых частицне более 3%.Рекомендации управления покоммунальным услугам г.Сиетл, США [117]60-65% песка35-40%измельченногокомпоста ссодержаниеморганики 40%-Отчет о работе существующихфитофильтров в г.

СевернаяКаролина, США [115]85-88 %промытогосреднезернистогопеска (по объему)3-5%органическогоматериалаНе более 12%глинистых частицРуководство попроектированиюбиоинженерных сооруженийPrince George’s County , штатМэрилэнд США [111]50-60% песка (пообъему)20-30 %измельченногокомпоста излистового опадаили 20-30% почвыСодержаниеглинистых частицне более 5%.г.

Остин, США [139]2.2.2 Роль растений в извлечении компонентов поверхностного стокаВесомый вклад в очистку сточных вод на фитофильтрах вноситбиологическое поглощение, деструкция и комплексообразование загрязненийрастениями и биопленкой, развиваемой в фильтрующей среде и на корняхрастений [99].ТМ поступают в растения, главным образом корневым путем в виде ионов,хелатов или комплексов и включаются в растительную массу или накапливаютсяв вакуолях [140; 141; 142].

В естественных условиях почвенного питания растенияспособны к поглощению минеральных веществ как находящихся в почвенномрастворе, так и адсорбированных на поверхности почвенных частиц. Важнуюроль в обоих процессах играет обмен ионов Н+, НС03-, ОН- и анионов46органическихкислот,содержащихсянаповерхностиклеточнойстенкиризодермы, на ионы из окружающей среды.Существенную роль в процессе поглощения веществ из почвенных частицпутем контактного обмена играет слой слизи (муцигель), выделяемый растениемна поверхности корневых волосков [143]. Муцигель обеспечивает тесный контактповерхности корней с почвенными частицами, а также участвует в процессеионного обмена благодаря значительному количеству анионных групп в составе.Попадание минеральных веществ в ткани растения происходит в два этапа:1) обогащение ионами свободного (внеклеточного) пространства – апопласта;2) преодоление ионами мембранного барьера (плазмолеммы) и проникновениенепосредственно в клетку растения – симпласт.

Свежие статьи
Популярно сейчас
Зачем заказывать выполнение своего задания, если оно уже было выполнено много много раз? Его можно просто купить или даже скачать бесплатно на СтудИзбе. Найдите нужный учебный материал у нас!
Ответы на популярные вопросы
Да! Наши авторы собирают и выкладывают те работы, которые сдаются в Вашем учебном заведении ежегодно и уже проверены преподавателями.
Да! У нас любой человек может выложить любую учебную работу и зарабатывать на её продажах! Но каждый учебный материал публикуется только после тщательной проверки администрацией.
Вернём деньги! А если быть более точными, то автору даётся немного времени на исправление, а если не исправит или выйдет время, то вернём деньги в полном объёме!
Да! На равне с готовыми студенческими работами у нас продаются услуги. Цены на услуги видны сразу, то есть Вам нужно только указать параметры и сразу можно оплачивать.
Отзывы студентов
Ставлю 10/10
Все нравится, очень удобный сайт, помогает в учебе. Кроме этого, можно заработать самому, выставляя готовые учебные материалы на продажу здесь. Рейтинги и отзывы на преподавателей очень помогают сориентироваться в начале нового семестра. Спасибо за такую функцию. Ставлю максимальную оценку.
Лучшая платформа для успешной сдачи сессии
Познакомился со СтудИзбой благодаря своему другу, очень нравится интерфейс, количество доступных файлов, цена, в общем, все прекрасно. Даже сам продаю какие-то свои работы.
Студизба ван лав ❤
Очень офигенный сайт для студентов. Много полезных учебных материалов. Пользуюсь студизбой с октября 2021 года. Серьёзных нареканий нет. Хотелось бы, что бы ввели подписочную модель и сделали материалы дешевле 300 рублей в рамках подписки бесплатными.
Отличный сайт
Лично меня всё устраивает - и покупка, и продажа; и цены, и возможность предпросмотра куска файла, и обилие бесплатных файлов (в подборках по авторам, читай, ВУЗам и факультетам). Есть определённые баги, но всё решаемо, да и администраторы реагируют в течение суток.
Маленький отзыв о большом помощнике!
Студизба спасает в те моменты, когда сроки горят, а работ накопилось достаточно. Довольно удобный сайт с простой навигацией и огромным количеством материалов.
Студ. Изба как крупнейший сборник работ для студентов
Тут дофига бывает всего полезного. Печально, что бывают предметы по которым даже одного бесплатного решения нет, но это скорее вопрос к студентам. В остальном всё здорово.
Спасательный островок
Если уже не успеваешь разобраться или застрял на каком-то задание поможет тебе быстро и недорого решить твою проблему.
Всё и так отлично
Всё очень удобно. Особенно круто, что есть система бонусов и можно выводить остатки денег. Очень много качественных бесплатных файлов.
Отзыв о системе "Студизба"
Отличная платформа для распространения работ, востребованных студентами. Хорошо налаженная и качественная работа сайта, огромная база заданий и аудитория.
Отличный помощник
Отличный сайт с кучей полезных файлов, позволяющий найти много методичек / учебников / отзывов о вузах и преподователях.
Отлично помогает студентам в любой момент для решения трудных и незамедлительных задач
Хотелось бы больше конкретной информации о преподавателях. А так в принципе хороший сайт, всегда им пользуюсь и ни разу не было желания прекратить. Хороший сайт для помощи студентам, удобный и приятный интерфейс. Из недостатков можно выделить только отсутствия небольшого количества файлов.
Спасибо за шикарный сайт
Великолепный сайт на котором студент за не большие деньги может найти помощь с дз, проектами курсовыми, лабораторными, а также узнать отзывы на преподавателей и бесплатно скачать пособия.
Популярные преподаватели
Добавляйте материалы
и зарабатывайте!
Продажи идут автоматически
5288
Авторов
на СтудИзбе
417
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее