ГОСТ Р 113.08.01—2022
Метод ГДСК обеспечивает заданные параметры очистки СВ с максимальной энергоэффектив
ностью. КЭ метода ГДСК составляет 0,19—0,21 кВт • ч/кг и превышает показатели оптимального потре
бления энергии на подачу воздуха с минимальными неэффективными потерями.
4 Основы и принципы метода гидродинамической суперкавитации
Кавитационное течение характеризуется безразмерным параметром (числом кавитации):
X = 2(Р - Ps)/pV2,(1)
где Р — гидростатическое давление набегающего потока, Па;
Ps — давление насыщенных паров жидкости при определенной температуре окружающей среды,
Па;
р — плотность среды, кг/м3;
V2 — скорость набегающего потока, м/с.
Кавитация возникает, когда давление в потоке становится равным давлению насыщенных паров
жидкости. Значение числа кавитации, при котором наблюдаются ее первые признаки, называется кри
тическим числом кавитации.
В зависимости от величины можно различать четыре вида потоков: докавитационный — сплош
ной (однофазный) поток при X > 1; кавитационный — (двухфазный) поток при X ~ 1; пленочный — с
устойчивым отделением кавитационной полости от остального сплошного потока (пленочная кавита
ция) при X < 1; суперкавитационный — при X «1.
ГДСК заключается в создании в потоке жидкости зоны пониженного до критического уровня дав
ления. Происходит образование и рост каверны вследствие испарения жидкости и выделения из нее
растворенного газа либо подачи газа из внешнего источника. Понижение давления в потоке достигается его
локальным ускорением при обтекании специальных конструктивных элементов — кавитаторов. Ве личина
критического давления зависит от параметров жидкости — температуры, плотности, процент ного
содержания газа и др. В технологических устройствах режим газовой суперкавитации реализуется путем
создания длинных суперкаверн внутри потока жидкости.
Процессы очистки СВ с использованием метода ГДСК состоит в подаче в СВ:
- воздуха для введения кислорода в процесс биологической очистки СВ;
- концентрированного кислорода вместо воздуха для обработки СВ с высокой концентрацией ор
ганических и неорганических загрязнений;
- воздуха для дегазации, очистки воды от растворенного железа и марганца с переводом послед
них в водонерастворимую форму и дальнейшего их удаления известными способами, а также для уда
ления из воды летучих органических веществ;
- пассивных или реактивных газов и суспензий для реализации химических и биохимических ре
акций в объеме обрабатываемой воды.
Сравнение типовых схем биологической очистки сточных вод и с применением ГДСК представле
но в приложении А.
5 Требования к применению метода гидродинамической суперкавитации
Метод ГДСК применим на следующих этапах очистки СВ:
- аэрации после первичной очистки;
- аэрации очищенных стоков перед их сбросом в водоемы;
- аэрации с добавлением реагентов.
Метод ГДСК применим в различных комплектациях на сооружениях мощностью от сверхмалых до
крупных согласно [2], [3]. Для каждого сооружения может быть рассчитана и подобрана индивидуаль ная
комбинация аэрационных модулей по методу ГДСК.
Изменение производительности аэрации по методу ГДСК достигается путем:
- подбора и расчета типоразмера аэрационного модуля;
- расчета количества аэрационных модулей.
5.1 Условия применения метода ГДСК для различных очистных сооружений
5.1.1 В металлических или бетонных очистных сооружениях промышленных сточных вод:
- глубина аэрационных реакторов — от 2 до 8 м;
3