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

Обгрунтовано та побудовано загальну математичну модель вилучення органічних забруднень на очисних фільтрах, яка враховує взаємодію різних факторів: моделі кінетики масообміну та реакції біоокиснення, гідравлічні властивості середовища, особливості утворення біоплівки на поверхні завантаження та нестаціонарність процесу. Розроблено числові й аналітичні методи розрахунку параметрів доочистки стічних вод на фільтрах. Проведено оцінювання впливу основних факторів, зокрема різних кінетик реакцій вилучення забруднень з закріпленим біоценозом, параметрів біоплівки та завантаження, вихідних характеристик технологічного процесу доочистки на роботу фільтрів. Одержано залежності з визначення технологічних і конструктивних параметрів доочистки стічних вод на затоплених фільтрах за умов достатнього кисневого режиму. Оцінено вплив різних факторів вилучення забруднення та вихідних характеристик на технологічний режим їх роботи.

  Скачати повний текст

Вивчено питання біологічного очищення стічних вод з використанням гідробіонтів виду E. crassipes. Досліджено цю технологію для визначення оптимальних показників роботи та удосконалення способу очищення. Обгрунтування ефективної технології очищення стічних вод вирішене шляхом експериментальних досліджень процесів трансформації забруднень у стоках. Наведено результати спостережень за екологічними особливостями рослин виду E. crassipes. Оцінено можливість культивування їх для очистки стічних вод, визначено оптимальні умови утримання та розмноження рослин за умов штучного клімату та реальних очисних споруд. Описано особливості росту рослин виду E. crassipes у різних за забрудненням середовищах за показниками: приріст надводної та підводної частин, приріст фітомаси. Визначено залежність розмірів та ваги рослин від щільності їх зростання. Одержано дані щодо впливу температур водного та повітряного середовища на ефект очистки стічних вод, досліджено залежності інтенсивності очистки від гідравлічного навантаження на біофільтр та кількості біомаси рослин у ньому.

  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 основні фактори, що впливають на процес доочистки біологічно очищених стічних вод на контактних прояснювачах з використанням активованих розчинів реагентів сульфату алюмінію та хлориду заліза (ІІІ). Методом повного факторного експерименту одержано математичну залежність, яка дозволяє прогнозувати ефект очищення стічних вод за різних показників якості вихідної води, різних дозах реагентів і за коливання швидкості фільтрування. Зроблено висновок щодо можливості використання одержаних математичних залежностей для практичних цілей. Розроблено технічні рішення з використання активованих розчинів реагентів сульфату алюмінію та хлориду заліза (ІІІ) для інтенсифікації роботи контактних прояснювачів під час доочистки стічних вод від біогенних елементів на каналізаційних очисних спорудах.

  Скачати повний текст

Розроблено наукові засади технології вилучення іонів важких металів із водних розчинів з використанням полігексаметиленгуанідину (ПГМГ). Встановлено наявність асоціації іонів важких металів з макромолекулами ПГМГ у водних розчинах з утворенням метало-полімерних комплексів за механізмом депротонування полімерного ліганду. Розраховано ступінчасті та повні константи стійкості комплексів, та побудовано графіки розподілу форм сполук іонів металів залежно від pH-середовища. Відзначено, що зв'язування іонів металів макромолекулами ПГМГ відбувається всередині статистичних макроклубків, а здатність макромолекул зв'язувати іони важких металів збільшується в концентраційному інтервалі, де проявляється поліелектролітний ефект. Досліджено поверхневу активність ПГМГ і його здатність переводити іони металів у виді метало-полімерних комплексів в поверхневий шар розчину. Обгрунтовано застосування ПГМГ для вилучення іонів важких металів із водних розчинів на основі методу флотації. Проаналізовано технологічні умови синтезу ПГМГ, розроблено метод аналітичного визначення концентрації ПГМГ в присутності іонів важких металів.

  Скачати повний текст

Встановлено колоїдно-хімічні закономірності вилучення іоногенних поверхнево-активних речовин (ПАР) із водних розчинів методами осаджувальної та сорбційної мікрофлотації у порівнянні з методом пінного функціонування. Розроблено нові ефективні способи очистки техногенних розчинів, що містять ПАР. Виявлено найбільш дієві методи колоїдно-хімічного впливу на даний процес, які дозволяють підвищити його ефективність. Показано можливість застосування запропонованих методів колоїдно-хімічного впливу з метою управління процесом очищення техногенних розчинів, що містять ПАР. Еспериментально підтверджено можливість інтенсифікації процесу флотаційного вилучення ПАР (хлоридів алкіламонію й алкілпіридинію, ГІПХ-3, цетазолу, піназоліну, додецилсульфату натрію (ДДСН) і сульфонолу НП-3) шляхом введення в їх розчини неорганічних осаджувачів (калію гексацианоферату (III, II) або сорбентів (калій-манган гексаціаноферату (II), н-окталекану, силіцій оксиду, феруму (III) та алюмінію гідроксиду). Наведено рекомендації щодо використання даних осаджувачів для покращання якості флотаційної очистки техногенних розчинів, забруднених ПАР. Термодинамічно обгрунтовано доцільність використання алкілсульфатів натрію як ефективних осаджувачів та одночасно флотаційних збирачів досліджуваних катіонних ПАР. Виявлено закономірності адсорбції іоногенних ПАР на межі поділу фаз розчин ПАР - тверде тіло для пояснення та прогнозування ефективності процесу їх вилучення із водних розчинів методом сорбційної мікрофлотації. Розроблено новий флотаційний спосіб вилучення катіонних ПАР (ГІПХ-3а, цетазолу, піназоліну) за допомогою сорбенту - раковини морських молюсків. Наведено рекомендації щодо використання флотації для очистки стічних вод машинобудівних, олійноекстракційних і лакофарбових підприємств.

  Скачати повний текст

Розглянуто процес освітлення стічних вод в низхідно-висхідному потоці рідини в конструкції модифікованого вертикального відстійника з перегородкою для малих витрат стічних вод. Показано надійність, ефективність і зручність експлуатації нової конструкції у порівнянні з існуючими. Запропоновано математичну модель освітлення стічних вод у вертикальному відстійнику з перегородкою. Проведено дослідження його конструкції, в результаті якого одержано коефіцієнти швидкості видалення завислих речовин зі стічної води. Здійснено реалізацію запропонованої математичної моделі, на підставі якої з використанням результатів експериментальних і теоретичних досліджень розроблено інженерні методи розрахунку технологічних і конструктивних параметрів очистки. Сформульовано основні положення та рекомендації щодо реалізації нових методів. Обгрунтовано доцільність використання модифікованої конструкції відстійника, наведено приклади його впровадження в інженерну практику.

  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

Вперше експериментально досліджено дію біологічно-активних речовин ВВР: очерету звичайного (Phragmites communis L.), рогозу широколистого (Typha latifolia L.), рогозу вузьколистого (Typha angustifolia L.), лепехи болотяної (Aconus calamus L.), комишу озерного (Scirpus lacustris L.), ряски малої (Lemna minor L.) і зелених водоростей щодо здатності їх активно пригнічувати патогенні бактерії та віруси у водному середовищі. Встановлено, що серед досліджуваних ВВР існують види, в яких присутні біологічно-активні речовини з віруліцидними властивостями. Досліджено фрагмент гомологічного ряду ВВР біостава, здатних інтенсифікувати процеси третинної очистки промислових стічних вод і звільняти їх від залишків біологічних, органічних і мінеральних забруднень. На підставі вивчення якості третинно очищених промислових стічних вод металургійної галузі в біоставу з ВВР встановлено їх відповідність за санітарно-хімічними та санітарно-мікробіологічними показникам вимогам санітарних правил і норм щодо скиду у відкриті водойми без нанесення їм шкоди й обгрунтовано можливість використання до 40 % даного ресурсу у зворотному водопостачанні як технічної води.

  Скачати повний текст

Обгрунтовано шляхи вирішення актуальної проблеми очищення міських стічних вод від сполук азоту в коридорних аеротенках. Проведено теоретичні й експериментальні дослідження денітрифікації міських стічних вод у коридорних аеротенках. Запропоновано більш досконалу технологічну схему комплексного очищення міських стічних вод від біогенних елементів у коридорних аеротенках. Побудовано та реалізовано математичну модель процесу денітрифікації. Одержано залежності для розрахунку коефіцієнта внутрішньої рециркуляції мулової суміші з кінця нітрифікатора на початок денітрифікатора. Проведено дослідження впливу різних чинників на процес денітрифікації. Здійснено апробацію за промислових умов нової технологічної схеми біологічного видалення зі стічних вод біогенних елементів. Розроблено методику інженерного розрахунку технологічних параметрів процесу денітрифікації, а також коридорних аеротенків, які функціонують за запропонованою схемою.

  Скачати повний текст

Теоретично обгрунтовано й експериментально підтверджено доцільність використання у процесах доочищення стічних вод біореакторів з волокнистим завантаженням і контактних освітлювальних фільтрів з пінополістирольним завантаженням. Побудовано математичну модель біологічного очищення легко окислюваних господарсько-побутових стічних вод на біореакторах з волокнистим фільтрувальним завантаженням за низхідного руху проаерованих стічних вод. Установлено залежності ефективності очищення даних вод на контактних освітлювальних фільтрах від швидкості фільтрування води та питомої брудомісткості фільтра. На підставі результатів експериментальних досліджень одержано залежності для визначення втрат напору на фільтрах і тривалості фільтроциклу, інтенсивності та часу його промивки.

  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 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

Досліджено способи інтенсифікації технологій біологічного очищення стічних вод з застосуванням процесів коагуляції. Обгрунтовано перспективність та експериментально підтверджено ефективність використання для даних цілей високоосновних оксихлоридних коагулянтів на стадії розділення муло-водяної суміші. Доведено доцільність застосування реагентів у період спухання активного мулу для нормалізації біологічного процесу очищення та реабілітації спухлого мулу. Розроблено технологію інтенсивного очищення стічних вод активним мулом, який підтримується у стані спухання шляхом зменшення аеробності середовища, з подальшим розділенням муло-водяної суміші коагулянтами. Удосконалено метод інтенсифіакції роботи та конструкцію аеротенків-освітлювачів за допомогою коагулянтів. Результати наукового дослідження впроваджено у процесі реконструкції діючих станцій очищеня стічних вод.

  Скачати повний текст

Досліджено способи інтенсифікації технологій біологічного очищення стічних вод з застосуванням процесів коагуляції. Обгрунтовано перспективність та експериментально підтверджено ефективність використання для даних цілей високоосновних оксихлоридних коагулянтів на стадії розділення муло-водяної суміші. Доведено доцільність застосування реагентів у період спухання активного мулу для нормалізації біологічного процесу очищення та реабілітації спухлого мулу. Розроблено технологію інтенсивного очищення стічних вод активним мулом, який підтримується у стані спухання шляхом зменшення аеробності середовища, з подальшим розділенням муло-водяної суміші коагулянтами. Удосконалено метод інтенсифіакції роботи та конструкцію аеротенків-освітлювачів за допомогою коагулянтів. Результати наукового дослідження впроваджено у процесі реконструкції діючих станцій очищеня стічних вод.

  Скачати повний текст

Визначено максимальну кількість утилізованого відпрацьованого мулу та водоростей гідробіонтами Herpobdella octoculata і Asselus aquaticus, за якої концентрації азоту амонійного та фосфатів у стічній воді знижуються. Науково обгрунтовано та досліджено роль гідробіонтів Herpobdella octoculata і Asselus aquaticus в інтенсифікації процесу очистки стічної води від екологічно небезпечних компонентів - азоту амонійного та фосфатів. Установлено та досліджено процес акумуляції важких металів - свинцю, кадмію, марганцю, міді, кобальту, цинку та заліза - гідробіонтами Herpobdella octoculata і Asselus aquaticus за умов очисних споруд. Установлено оптимальні параметри та розроблено необхідні умови для одержання якості зворотних вод за вмістом азоту амонійного, фосфатів і завислих речовин, що відповідає нормам ГДК за методом підвищення дози активного мулу та біомаси гідробіонтів Herpobdella octoculata і Asselus aquaticus з забезпеченням необхідного гідродинамічного режиму.

  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 ефективність біоцидної дії сполук групи полігексаметиленгуанідину (ПГМГ) на патогенні мікроорганізми (бактерії колі) та загальне мікробне число (ЗМЧ) в очищенних мічських стічних водах (СВ), що дозволило визначити тривалість контакту розчину реагенту з водами, що оброблені, і дози, які необхідні для досягнення санітарно-епідеміологічної надійності зназаражених СВ. Одержано емпіричні залежності зміни величини колі-індексу та ЗМЧ біологічно очищених міських СВ, що оброблені, часу взаємодії розчину реагенту з СВ, дози реагенту, яка застосовується та часу його зберігання. Встановлено закономірності деструкції залишкових (надлишкових) концентрацій ПГМГ-хлориду у водному середовищі та проаналізовано динаміку зміни концентрації ПГМГ у даному середовищі. Запропоновано метод видалення реагенту з води, науково обгрунтовано технологію знезаражування очищених міських СВ за допомогою біоцидних розчинних полімерів гуанідової групи з метою застосування її на міських комунальних очисних спорудах замість хлорування, яке має істотні недоліки.

  Скачати повний текст

Теоретично й експериментально обгрунтовано новий екологічно безпечний спосіб використання лежалих осадів стічних вод у господарський обіг, що включає етап їх підготовки до необхідних параметрів наповнювача асфальтобетону з подальшою його утилізацією в дорожньо-будівельній галузі. Встановлено, що сухий порошкоподібний багатокомпонентний матеріал на основі осадів стічних вод (ОСВ) аналогічний за своїми фізико-механічними властивостями однокомпонентному доломітовому мінеральному порошку. Показано можливість використання сухого порошкоподібного багатокомпонентного матеріалу як замінника однокомпонентного доломітового мінерального порошку в асфальтобетонних сумішах. Виявлено, що в системі "бітум - ОСВ" осад стічних вод покращує адгезійні властивості бітуму до поверхні мінеральних частинок, а важкі метали з полівалентними катіонами утворюють з органічними речовинами ОСВ стійкі хелатні з'єдання, що сприяє поліпшенню фізико-механічних характеристик асфальтобетону та перетворює його на екологічно безпечний матеріал.

  Скачати повний текст