Обоснование способа и параметров установки для обеззараживания воды импульсным током

• Автор: Филатов, Андрей Петрович
• Шифр специальности: 05.20.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Ставрополь
• Количество страниц: 183 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЯ ВОДЫ В ФЕРМЕРСКОМ ХОЗЯЙСТВЕ

1.1 Водопотребление в фермерских хозяйствах

1.2 Физикохимические способы обеззараживания воды.

1.3 Способы и технические средства обеззараживания воды с помощью высоковольтных электрических разрядов
1.4 Анализ и выбор химических, физических, биологических и электрических значимых факторов воздействия на обрабатываемую воду при ее обеззараживании импульсным током.

1.5 Выводы, цель и задачи научных исследований.

2 РАЗРАБОТКА СПОСОБА И РЕЖИМОВ ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЯ

ВОДЫ ИМПУЛЬСНЫМ ТОКОМ

2.1 Обоснование способа обеззараживания воды импульсным током

2.2 Обоснование основных параметров и режимов обработки воды импульсным током.
2.3 Разработка принципиальной схемы установки для обеззараживания воды импульсным током
2.4 Разработка электрической схемы установки для обеззараживания воды импульсным током
2.5 Разработка электрической схемы системы управления разрядом накопительного конденсатора
2.6 Выводы.
3 .ПРОГРАММА И ОБЩАЯ МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ.
3.1 Программа экспериментальных исследований.
3.2 Общая методика экспериментальных исследований
3.3 Методика проведения экспериментальных исследований.
3.4 Методика исследования влияния полярности высоковольтного источника питания, геометрических размеров камеры обработки воды и электродов на гибель микроорганизмов.
3.5 Методика исследования влияния электрических параметров установки на гибель микроорганизмов в воде.
3.6 Методика исследования влияния концентрации растворенного в воде кислорода на гибель микроорганизмов.
3.7 Методика проведения испытаний установки для обеззараживания воды импульсным током в проточном режиме
4 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЯ ВОДЫ ИМПУЛЬСНЫМ ТОКОМ
4.1 Исходные параметры экспериментальной установки и практическое определение минимального расстояния между электродами, образующими рабочий промежуток
4.2 Исследование влияния полярности высоковольтного источника питания, геометрических размеров камеры обработки воды и электродов
на гибель микроорганизмов в воде.
4.3 Исследование влияния электрических параметров установки на гибель микроорганизмов в воде.
4.4 Исследование влияния концентрации растворенного в воде кислорода на гибель микроорганизмов в воде.
4.5 Модель зависимости гибели микроорганизмов от площади поверхности отрицательного электрода и расстояния между электродами
4.6 Модель зависимости гибели микроорганизмов от энергии импульсов тока и их количества
4.7 Проведение испытаний установки для обеззараживания воды импульсным током в проточном режиме.
4.6 Выводы
5 ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ ИСПЫТАНИЯ И ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ УСТАНОВКИ ДЛЯ ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЯ ВОДЫ ИМПУЛЬСНЫМ ТОКОМ.
5.1 Общая характеристика установки для обеззараживания воды импульсным током.
5.2 Производственные испытания установки для обеззараживания воды импульсным током.
5.3 Определение экономической эффективности использования установки для обеззараживания воды импульсным током в фермерском хозяйстве.
ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА


Ультрафиолетовое излучение действует мгновенно, поэтому контактные бассейны не нужны. В то же время излучение не придает воде остаточных бактерицидных свойств, а так же запаха или привкусов 0. В СНГ серийно выпускаются бактерицидные установки ОВ1Г1, ОВ и 0. Установки состоят из камеры облучения, пускового устройства и электрической сигнализационноконтрольной системы. Затруднение эксплуатации устройств УФ излучения связано со снижением эффективности обеззараживая в связи с ухудшением излучения УФ лампы в процессе эксплуатации. Такое устройство нуждается в своевременной замене дорогостоящей ультрафиолетовой лампы 8. Ультразвуковая обработка воды. Колебания среды с частотой превышающими 0 Гц, называется ультразвуковым. При распространении ультразвука в воде, вокруг объектов, находящихся в ней и имеющих другую плотность, возникают микроскопические области очень высокого давления десятки тысяч атмосфер, сменяющегося высоким разряжением. При таких воздействиях происходит механическое разрушение микроорганизмов. В настоящее время изза сложности оборудования и малых объемов обрабатываемой жидкости этот способ еще не нашел достаточного применения в системах очистки воды, хотя в медицине он широко используется для дезинфекции инструмента в так называемых ультразвуковых мойках ,. Химические методы обеззараживания воды. Для очистки поверхностных вод почти исключительно применяют окислители хлор, хлорсодержащие реагенты, озон для обеззараживания небольших порций воды перманганат калия, перекись водорода, йод. При подаче в воду окислителей большая часть его расходуется на окисление органических и некоторых минеральных веществ. В результате снижается цветность воды, а так же интенсивность привкусов и запахов, эффективнее проходит процесс последующей коагуляции примесей. Скорость процесса обеззараживания растет с повышением температуры воды и переходом реагента в недиссоциированную форму. Взвешенные вещества оказывают отрицательное воздействие на процесс, поскольку препятствуют контакту микробов с реагентом . Если окислитель используется только для обеззараживания, то он подается в воду перед резервуаром чистой воды, где обеспечивается необходимое время контакта. Если цель обработки окисление органических веществ, то реагент подается в воду перед очистными сооружениями. Хорошие результаты дает двухступенчатая обработка, когда часть реагентаокислителя подается до, а часть после очистных сооружений. Обеззараживание воды хлором. Хлор ядовитый газ зеленоватожелтого цвета с резким удушливым запахом, в 2, раза тяжелее воздуха. Растворимость хлора в воде увеличивается с понижением температуры и повышением давления, при атмосферном давлении и температуре С растворимость С составляет 7, гл. При низкой температуре и высоком давлении ,6 С при атмосферном давлении 0,5 МПа и С хлор сжимается. МПа в баллонах или бочках контейнерах . СННС1Н НС1. Часть хлорноватистой кислоты НСЮ диссоциирует с образованием гипохлоритного иона ОС1. НСЮ Ш2С1 ЫНС Н. Основными обеззараживающими веществами являются С, НСЮ, ОС1, НН2С1, ЗМНС1 их называют активным хлором. При этом С, НСЮ, ОС1 образуют свободный хлор. Бактерицидностъ хлора больше при малых значениях , поэтому воду хлорируют до ввода подщелачивающих реагентов. Необходимая доза хлора определяется на основе экспериментально построенной кривой хлоропоглащаемости воды. Оптимальной считается доза, которая при заданном времени контакта обеспечивает в воде требуемую концентрацию остаточного хлора для хозяйственнопитьевых вод 0,3. При отсутствии данных технологических изысканий дозу хлора принимают для обеззараживания поверхностных вод 2. Хлорирование жидким хлором является наиболее широко применяемым методом обеззараживания воды на средних и крупных водоочистительных станциях. Ввиду малой растворимости жидкого хлора поступающий реагент предварительно испаряют. Затем хлоргаз растворяют в малом количестве воды, получаемую хлорную воду перемешивают с обрабатываемой водой. Дозировка хлора происходит в фазе газообразного вещества, соответствующие газодозаторы называются хлораторами.