ИССЛЕДОВАНИЕ РЕОЛОГИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ОСАДКОВ СТОЧНЫХ ВОД

Одной из проблем перекачки осадков сточных вод (ОСВ) является использование центробежных насосов для этих целей. В настоящее время используются объёмные насосы, в частности винтовые.  Применение центробежных насосов ограничено из-за отсутствия реологических характеристик перекачиваемых сред, в связи с чем центробежные насосы применяют в основном после разбавления ОСВ водой, что приводит к дополнительным затратам энергии.

Определение реологических характеристик ОСВ позволит рекомендовать центробежные насосы для их перекачки и установить их возможности.

С этой целью предлагается использовать метод капиллярной вискозиметрии для  определения реологических констант (предельное напряжение сдвига и вязкость),которыми характеризуются ОСВ, течение которых описывается моделью вязкопластичной жидкости.

Определение реологических констант осадков сточных вод проводилось на производственной установке, где снимались рабочие характеристики насосов с одновременным определением вязкопластичных свойств ОСВ.

Реологические константы ОСВ определялись методом учёта гидравлических сопротивлений на фиксированном участке круглой трубы в зависимости от расхода ОСВ и его концентрации в предположении, что режим течения ламинарный.

 Установлено, что в отличие от ньютоновских жидкостей все кривые течения в трубе в зависимости от его концентрации  проходят не через начало координат, а отсекают отрезок,что указывает на вязкопластичные свойства ОСВ.  Движение начинает происходить лишь после того, когда давление в трубе будет больше давления предельного напряжения сдвига.

Исследование реологических свойств ОСВ показало, что основными характеристиками исследуемых ОСВ являются предельное напряжение сдвига и пластическая вязкость, которые зависят от концент-рации суспензии.

Результаты эксперимента показывают, что изменение реологических характеристик ОСВ в зависимости от концентрации зависит от изменения характеристик насосов и соответствует существующим рекомендациям по перекачке ОСВ насосами без разбавления водой.

 Установлена зависимость между реологическими характеристиками осадков сточных вод и их концентрацией.

1. Арефьев H. H., Штин С. М. Метод определения реологических характеристик сапропеля // Горный информационно-аналитический бюл. М.: Изд-во МГГУ, 2007. № 1. С. 41 ‒ 47.

2. Дегтярев В. Н. О взаимосвязи параметров, характеризующих течение вязкопластичных жидкостей в трубе, и ротационном вискозиметре // Нефтяное хозяйство. 1970. № 10. С. 64.

3. Мительман Б. И., Роземберг Г. Д. К вопросу о структурном режиме течения вязкопластичной жидкости по трубам // Тр. Всесоюз. НИИБТ. 1965. Вып XV. С. 39-48.

4. Морозова Е. Н., Морозов В. А. Повышение надежности работы насосных станций водоотведения при проектировании и строительстве, как фактор улучшения экологической безопасности городов // Проектирование и строительство: сборник тезисов докладов научно-практической конференции. Курск, 2015. С. 39‒40.

5. Морозова Е.Н., Морозов В.А., Мо-розов А.В. Особенности расчета совместной работы насосных станций и сетей водоотведения // Строительство-2016:материалы II Брянского междунар. инновационного форума. Брянск, 2016. Т.1. С. 88-91.

6. Огибалов П.М., Мирзаджанзаде А.Х. Нестационарные движения вязкопластичных сред. М.: Изд-во МГУ, 1970. 415 с.

7. Шелухин В. В. Модель жидкости Бингама в переменных напряжение-скорость // Докл. Академии наук. 2001. Т. 377, №4. С. 455‒458.

8. Щербаков В. И.,Морозов А. В. Прогнозирование рабочих характеристик центробежных насосов на осадках сточных вод // Яковлевские чтения: сб. докл. X науч.-техн. конф. М.: Изд-во АСВ, 2015. С.61‒65.

9. Шульман З.П. Конвективный тепломассоперенос реологически сложных жидкостей. М.: Энергия, 1975. 352 с.

10. Щеглов К.А. Насосные станции для перекачки сточных вод и осадков. М.: Изд-во МКХ РСФСР, 1987. 186 с.

11. Яковлев С.В. Инженерное оборудование зданий и сооружений:энциклопедия. М.: Стройиздат, 1994. 512 с.

12. Водоотводящие системы промышленных предприятий/ С.В. Яковлев, Я.А. Карелин, Ю.М.Ласков, Ю.В. Воронов.М.: Стройиздат, 1990. 511 с.