Экологические и технологические аспекты применения электромагнитной обработки в целях умягчения воды

• Автор: Дмитриева, Алина Юрьевна
• Шифр специальности: 03.02.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 137 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. МОНИТОРИНГ СОСТОЯНИЯ ИСТОЧНИКОВ
ВОДОСНАБЖЕНИЯ РЕСПУБЛИКИ ТАТАРСТАН
1.1 Экологическое состояние поверхностных и подземных вод Республики Татарстан
1.2 Динамика водопотребления из природных источников РТ
1.2.1 Мониторинг состояния источников водоснабжения г. Бугульма и Бугульминского района
1.2.2 Характеристика источников водоснабжения г. Бугульма и
Бугульминского района по уровню жесткости
ГЛАВА 2 АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР
2.1 Экологические проблемы, связанные с умягчением воды для
технологических нужд на примере заводов органического синтеза
2.1.1 Расчет количества сжигаемого топлива для выработки электрической и тепловой энергии для процессов обессоливания методом обратного осмоса
2.1.2 Расчет количества выбросов в окружающую среду при сжигании различного вида топлива
2.2 Анализ существующих технологий подготовки воды с целью ее умягчения
2.2.1 Термический метод умягчения воды
2.2.2 Реагентные методы умягчения воды
2.2.3 Умягчение воды катионированием
2.2.4 Мембранные методы умягчения воды
2.2.5 Физические методы умягчения воды
ГЛАВА 3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
3.1 Описание прибора электромагнитной обработки для снижения
содержания солей жесткости
3.2 Методика проведения экспериментов
3.2.1 Приготовление модельных растворов
3.2.2 Проведение процесса умягчения под действием электромагнитного излучения в статическом режиме
3.2.3 Проведение процесса умягчения под действием электромагнитного излучения в поступенчатом режиме
3.2.4 Проведение процесса умягчения под действием электромагнитного излучения в различных температурных режимах
3.2.5 Проведение процесса умягчения под действием электромагнитного и ультразвукового излучения в статическом режиме
3.2.6 Проведение процесса поступенчатого умягчения под действием электромагнитного и ультразвукового излучения в статическом режиме
3.3 Определение физико-химических показателей водных растворов
3.3.1 Определение жесткости водных растворов
3.3.2 Определение pH водных растворов
3.4 Метрологическая обработка результатов эксперимента
ГЛАВА 4 ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
4.1 Исследование реакции разложения гидрокарбоната кальция под
действием электромагнитного излучения в статическом режиме
4.2 Исследование реакции разложения гидрокарбоната кальция под
действием электромагнитного излучения в режиме поступенчатого умягчения
4.3 Исследование влияния различных значений исходных температур на процесс разложения гидрокарбоната кальция под действием
электромагнитного излучения в статическом режиме
4.4 Исследование процесса разложения гидрокарбоната кальция под
действием электромагнитного излучения в статическом режиме с подавлением обратного процесса ультразвуковым излучателем
4.5 Исследование реакции разложения гидрокарбоната кальция в режиме поступенчатого умягчения под действием электромагнитного излучения с
применением ультразвукового излучателя и удалением осадка
4.6 Применение метода электромагнитной обработки для получения
питьевой воды нормативного качества
4.7 Математическое описание динамики процессов умягчения воды под
действием электромагнитного излучения
5. ЭКОЛОГО-ЭКОНОМИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ПРЕДОТВРАЩЕННОГО УЩЕРБА
5.1 Эколого-экономический эффект умягчения воды на этапе пред очистки предприятия органического синтеза методом электромагнитной
обработки
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

С учетом КПД:
V =1,09 м3/с = 34374240 м3/год
Таким образом, суммируя полученные значения объема необходимого природного газа, получим:
Хйщ = 1862054,5 + 34374240 = 36236294,5 м3/год
Проведем аналогичные расчеты количества сжигаемого мазута для выработки электрической и тепловой энергии [29]. Мазут представляет собой ценное топливо и до сих пор широко используется для сжигания в котлах электростанций, отопительных и промышленных котлах.
а) для выработки электроэнергии:
Теплотворная способность мазута 39,2 МДж/кг.
Объем мазута, которого необходимо:
,, 19830880,8МДж У°~ЖМДж/кг ~505889’8
С учетом КПД горелки 30% будет равен:
у, _ 505889,8 _ 1686299 4 «г7год
и, д
б) для выработки тепловой энергии:
11,598МДж
ТГТГП7 /— = 0,296 кг/с 35,5МДж/кг
С учетом КПД горелки 30% объем будет равен:
V =' 0 = 0,987 кг/с = 31126032 кг/год
Таким образом, суммируя значения объемов необходимого мазута, получим общее количество:
Уобщ = 1686299,4+31126032 = 32812331,4 кг/год
Расчет выбросов загрязняющих веществ в атмосферу при сжигании природного газа и мазута произведен по методике[30]. Несмотря на то, что на долю природных источников загрязнения воздуха приходится свыше 50% соединений серы, 93% оксидов азота, значительная доля оксида углерода и ряд других загрязнителей, все же наибольшую опасность создают искусственные