Совершенствование технологии кондиционирования сточных вод энергетических систем и комплексов

• Автор: Евстигнеев, Вячеслав Викторович
• Шифр специальности: 05.14.01, 05.23.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Красноярск
• Количество страниц: 123 с. : ил.

Содержание
ВВЕДЕНИЕ
1 СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЯ И АНАЛИЗ МЕТОДОВ КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ СТОЧНЫХ ВОД ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ СИСТЕМ И КОМПЛЕКСОВ
1.1 Источники образования сточных вод, опасных для окружающей среды
1.2 Водоподготовка и кондиционирование воды в энергетических си-
стемах и комплексах
1.3 Кавитационная технология в очистке сточных вод
1.4 Цели и задачи диссертационного исследования
2 ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
3 РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1. Анализ устройств генерирования кавитации
3.2. Экспериментальная установка для кондиционирования сточных

3.3. Влияние кавитационной обработки на органические и неорганические вещества
3.4 Влияние кавитационной обработки на объекты живой природы
3.5 Параметры среды, влияющие на протекание процессов окисления
в условиях гидродинамической кавитации
3.5.1 Число и форма кавитации
3.5.2 Механические примеси
3.5.3 Влияние pH
3.5.4 Влияние солесодержания
4 ТЕХНОЛОГИИ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЭФФЕКТОВ КАВИТАЦИИ
4.1 Технологические схемы кондиционирования сточных вод на основе разработанного кавитационного устройства

4.2 Экономическая эффективность разработанной технологической
схемы кондиционирования сточных вод
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ
Приложение!
Приложение

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность работы обусловлена необходимостью совершенствования систем кондиционирования технических и сточных вод тепловых электрических станций (ТЭС) на базе новых наукоёмких технологий с целью повышения экономичности, надежности и безопасности существующих энергетических систем и комплексов.
В настоящее время кондиционирование сточных вод в большинстве своём осуществляется на морально и физически изношенном оборудовании с использованием традиционных технологий и методов механической и физикохимической обработки. Все большее значение приобретают задачи комплексного и рационального использования водных ресурсов, повышения качества и эффективности очистки и обеззараживания постоянно возрастающих объемов сточных вод, применения инновационного оборудования, современных материалов, технологий и механизмов.
Одним из путей решения проблемы повышения эффективного водопользования, в некоторых случаях, является переход на оборотное водоснабжение. Лишь на единичных очистных сооружениях сток направляют на доочистку с использованием современных способов очистки и обеззараживания (озонирование, ультрафильтрация, обработка ультрафиолетовым излучением, электрохимическая обработка и др.). Каждый из перечисленных способов наряду с положительными сторонами имеет и специфические недостатки, что заставляет искать новые пути развития ресурсо- и энергосберегающих методов и технологий очистки сточных вод.
Возникающие проблемы энергоресурсосбережения и экобезопасности при очистке больших объемов воды тепловых электростанций энергетических комплексов могут быть решены с использованием термодинамических эффектов кавитации - кавитационной технологии. Однако вопросы изменения физико-химических свойств воды (реологических, структурных и др.) и их влияния (на макроуровне) на ход и результат технологических процессов очистки промышленных стоков на современном этапе изучены недостаточно.

мо отметить, что увеличение соударений частиц стимулирует распад макромолекул и образование новых, коротко живущих свободных радикалов. Образовавшиеся активные частицы, вступая в реакции с молекулами углеводородов, порождают новые свободные радикалы и, чем способствуют окислению нефтепродуктов в кавитационных пузырьках. Время кавитационной обработки неоднозначно влияет на процесс полного окисления нефтепродуктов и не всегда увеличение времени обработки ведет к усилению эффектов, может наблюдаться даже ухудшение конечного результата.
При ультразвуковой кавитации протекание реакций сопровождается свечением, которое излучают возбужденные молекулы [18, 26, 27, 28, 50], это же явление отмечается и при гидродинамической кавитации [159]. Однако расщепление молекул воды возможно и без свечения [59, 60].
Время релаксации, по данным работы [21], для ряда процессов в воде при нормальных условиях составляет от 10-11 до 10 13 с, а некоторых до 10“14 с [26].. Также возможны процессы перезарядки и передачи энергии с участием молекул воды, вследствие изменения химического состава парогазовой фазы пузырька, которое происходит на конечной стадии коллапса пузырька за время от 10~9 до 1СГ8 с [49].
Пульсационные эффекты при кавитационном воздействии образуют из пузырька кавитационно-гидродинамический микрореактор, в возможно протекание механохимических реакций [18, 59, 61]. Изменение структуры воды обуславливает ее повышенную реагентную способность и повышенную активность.
Механизмы воздействия кавитации на органические и неорганические соединения в настоящее время недостаточно изучены, но отмечается снижение различных поллютантов [130, 149, 150, 153-155], например, на рисунке 1.4 представлено разложение хлорбензола, 4-хлорфенола и образование пероксида водорода при воздействии ультразвуковой кавитации.