Реферат: Оптимизация процесса обработки воды методом ультрафильтрации - текст реферата. Скачать бесплатно.
Банк рефератов, курсовых и дипломных работ. Много и бесплатно. # | Правила оформления работ | Добавить в избранное
 
 
   
Меню Меню Меню Меню Меню
   
Napishem.com Napishem.com Napishem.com

Реферат

Оптимизация процесса обработки воды методом ультрафильтрации

Банк рефератов / География, экономическая география

Рубрики  Рубрики реферат банка

закрыть
Категория: Реферат
Язык реферата: Русский
Дата добавления:   
 
Скачать
Microsoft Word, 332 kb, скачать бесплатно
Заказать
Узнать стоимость написания уникального реферата

Узнайте стоимость написания уникальной работы

Оптимизация процесса обработки воды мет одом ультрафильтрации А. П. Андрианов, инж. (МГСУ); А. Г. Первов, д-р техн. наук (ГНЦ РФ НИИ ВОДГЕО) Все больше внимания в настоящее время уделяется поиску новых перспекти вных методов очистки воды, более компактных, дешевых, простых в эксплуат ации по сравнению с традиционными. К их числу относятся мембранные метод ы: ультрафильтрация и нанофильтрация. Оба процесса имеют сходное аппаратурное оформление, но в технологическ ом плане имеются принципиальные различия. Если при эксплуатации нанофи льтрационных установок накопившиеся в процессе работы на поверхности мембран осадки (задержанные из воды загрязнения) удаляются с помощью хим ических промывок (т. е. с применением реагентов), то при эксплуатации ультр афильтрационных мембран удаление загрязнений с поверхности мембран пр оизводится обратным током, как у фильтров с зернистой загрузкой. Поэтому безреагентная ультрафильтрация считается за рубежом технологией буду щего [1; 2]. Ультрафильтрация – это мембранный процесс, занимающий промежуточное положение между нанофильтрацией и микрофильтрацией. Ультрафильтрацио нные мембраны имеют размер пор от 20 до 1000 Е ( или 0,002– 0,1 мкм) и позволяют задерживать тонкодисперсные и коллоид ные примеси, макромолекулы (нижний предел молекулярной массы составляе т несколько тысяч), водоросли, одноклеточные микроорганизмы, цисты, бакт ерии и вирусы. Таким образом, использование мембранной ультрафильтраци и для очистки воды позволяет сохранить ее солевой состав и осуществить о светление и обеззараживание воды без применения химических веществ, чт о делает эту технологию перспективной с экологической и экономической точек зрения. Технология обработки воды с помощью ультрафильтрационных мембран закл ючается в «тупиковой» фильтрации воды через мембрану без сброса концен трата. Такой режим работы позволяет сократить расход воды на собственны е нужды станции очистки и уменьшить ее общее энергопотребление. Процесс фильтрования длится 20-60 мин, после чего следует обратная промывка мембран ы. Для этого часть очищенной воды под давлением подается в фильтратный т ракт в течение 20-60 с. В процессе обратной промывки вода уносит с поверхност и мембран слой накопившихся загрязнений. На рис. 1 показаны устройство и с хема работы ультрафильтрационных рулонных элементов. Рис. 1. Ультрафильтрационный модуль а - рабочий режим; б - режим промывки; 1 - исходная вода; 2 - фильтрат; 3 - рулонный э лемент; 4 - сброс концентрата; 5 - обратная промывка фильтратом В процессе длительной работы производительность мембранных аппаратов постепенно уменьшается, так как на турбулизаторной сетке, на поверхност и и на стенках пор мембран сорбируются различные вещества и отлагаются ч астички загрязнений, увеличивающие общее гидравлическое сопротивлени е мембранных аппаратов. Для восстановления первоначальной производите льности несколько раз в год проводится химическая промывка мембранных аппаратов специальными кислотными и щелочными реагентами для удаления накопленных загрязнений. При конструировании систем очистки воды на основе метода ультрафильтр ации основной задачей, встающей перед проектировщиком, является правил ьное определение продолжительности прямого фильтрования, а также част оты и интенсивности обратных промывок. Эти параметры зависят от качеств а исходной воды и определяются исходя из оптимальных соотношений произ водительности ультрафильтрационной установки и ее общего водопотребл ения [3]. Правильный выбор режима промывки обеспечивает эффективную рабо ту установки, заключающуюся в длительном сохранении производительност и и качества фильтрата. Авторами на примере обезжелезивания подземной в оды была разработана методика поиска оптимальных параметров работы ул ьтрафильтрационной установки. Эффективность обратной промывки зависит от ее интенсивности (при неизм енном давлении промывки можно оперировать длительностью обратной пром ывки) ф и интервала между промывка ми (продолжительность фильтроцикла) t. При заданном времени ф эффективность работы установки зависит от продолжительности t: чем меньше t, тем эффективнее проходит отмывка мембр аны от загрязнений, но тем больше образуется промывной воды. Исследовани я по оптимизации процесса обратной промывки ставят целью определить та кие значения ф и t для различного со става обрабатываемой воды, которые соответствуют наибольшему количест ву очищенной воды, полученной в течение времени Т. Исследования проводил ись на модельных растворах хлорида железа (III) на ультрафильтрационных ме мбранах марки УАМ-150. На рис. 2 показано снижение производительности мембр анного аппарата с течением времени для разных концентраций железа в исх одной воде. Рис. 2. Снижение производительности мембранных аппаратов во времени при различных концентрациях железа в исходной воде, мг/л 1 - 5; 2 - 10; 3 - 15; 4 - 20 Для определения оптимальных величин продолжительности фильтроцикла и промывки проводилось несколько сери й экспериментов с различной продолжительностью обратной промывки. В ка ждой серии при фиксированной длительности обратной промывки менялась продолжительность фильтроцикла. Зависимости объема фильтрата и промыв ной воды от времени работы установки для одной серии экспериментов прив едены на рис. 3 (продолжительность обратной промывки 30 с). Поиск оптимальных соотношений длительности фильтроцикла и промывки пр оизводится по максимальной полезной производительности мембранного а ппарата, которую можно определить как Vполезн = Vф - Vпр.. Сначала оптимальные точки находились отдельно для каждой продолжительности промывки. На ри с. 4 показано определение оптимальной продолжительности фильтроцикла п ри длительности промывки 30 с. Затем полученные кривые зависимости полез ного объема чистой воды от продолжительности фильтроцикла сводятся в о дин график (рис. 5), и по точкам максимумов этих кривых строится результиру ющая кривая, которая позволяет определить максимальное количество очи щенной воды в зависимости от t и ф и соответственно найти оптимальную длительность обратной промывки. Эксп ерименты по приведенному алгоритму определения точки оптимума повторя ются для различных концентраций железа в исходной воде. Таким образом, полученные в результате проведенных экспериментов данн ые могут использоваться в качестве рекомендаций при разработке систем обезжелезивания на основе мембранной ультрафильтрации. Рис. 3. Зависимость объема фильтрата (сплошная линия) и промывной воды (пун ктирная линия) от времени работы установки при длительности промывки 30 с продолжительность фильтроцикла, мин: 1, 1 ў - 15; 2, 2ў - 30; 3, 3ў - 60 Рис. 4. Определение оптимальной продолжительности фильтроцикла при длит ельности обратной промывки 30 с 1 - Vф; 2 - Vполезн; 3 - Vпр Помимо указанных выше параметров на эффективность работы мембранных а ппаратов влияет величина давления: рабочего и обратной промывки. При опр еделении точки оптимума необходимо учитывать не только полезную произ водительность, но и объемы исходной и сбрасываемой в канализацию воды, п ри этом вычисление оптимальных соотношений длительности промывки и фи льтроцикла производится на основе экономических расчетов. Рис. 5. Определение оптимальной продолжительности промывки для разной пр одолжительности фильтроцикла продолжительность обратной промывки, с: 1 - 15; 2 - 30; 3 - 45; 4 - 60; пунктир - оптимум В результате исследований разработаны технологические схемы и констру кции установок, предназначенных для обработки подземных вод с повышенн ым содержанием железа. В зависимости от состава исходной воды производи тся выбор той или иной модификации установок, отличающихся устройством аэрации и маркой используемых мембран. Вместе с удалением железа на уста новках обеззараживают воду без использования реагентов, удаляют серов одород и осветляют воду в случае выноса из скважины глинистых частиц. Метод обезжелезивания воды с помощью ультрафильтрации рекомендуется п рименять при следующих показателях качества исходной воды: железо обще е – не более 40 мг/л; щелочность – не более (1+Fe2+/28) мг-экв/л; рН – не менее 6 (водор одный показатель воды после аэрации должен быть не менее 6,7-7); содержание Н 2S – не более 5 мг/л; перманганатная окисляемость – не более 6-10 мг/л. При содержании железа до 5 мг/л и сероводорода до 2 мг/л применяется схема с упрощенной аэрацией и фильтрованием на мембранах типа УАМ-500 и УАМ-1000. При с одержании железа до 20-40 мг/л и сероводорода выше 2 мг/л используется аэрация эжектированием или барботированием и дополнительная упрощенная аэрац ия. При содержании в исходной воде трудноокисляемого железа, низких знач ениях рН и отсутствии растворенной углекислоты степень аэрации увелич ивается. В зависимости от продолжительности процесса окисления двухва лентного железа и расчетной производительности установки обезжелезив ания назначается объем аэрационных сооружений. При наличии в исходной воде грубодисперсных примесей и песка в начале те хнологического тракта предусматривается сетчатый самопромывающийся фильтр с размером ячеек 100- 200 мкм. Внешний вид и принципиальная технологиче ская схема установки приведены на рис. 6 и 7. В зависимости от содержания же леза и мутности исходной воды потребление воды на собственные нужды ста нции составляет не более 3-5 %, удельная потребляемая мощность 1,5-2 кВт∙'95ч/м3. Рис. 7. Технологическая схема обезжелезивания подземных вод с использова нием ультрафильтрации (при содержании железа в исходной воде не более 5 м г/л) 1 - регулирующая напорная емкость с реле давления; 2 - магнитный клапан на вх оде в установку; 3 - бак-аэратор; 4 - рабочий насос; 5 - блок рулонных ультрафиль трационных модулей; 6 - магнитные клапаны обратной промывки; 7 - напорный ба к обратной промывки; 8 - бак-накопитель очищенной воды; 9 - сетевой насос; 10 - на порный сетевой бак с реле давления Выводы Теоретически обоснован и разработан процесс очистки воды методом ультрафильтрации. Предложена методика ра счета параметров эксплуатации систем ультрафильтрации, на основании к оторой в зависимости от состава очищаемой воды назначаются: величина ра бочего давления, продолжительность фильтроцикла, время обратной промы вки, процент расхода воды на собственные нужды станции. Разработанные ре комендации легли в основу создания систем ультрафильтрации, используе мых НИИ ВОДГЕО для обезжелезивания воды и улучшения качества водопрово дной воды на объектах водоснабжения. Список литературы 1. Первов А. Г., Мотовилова Н. Б., Андрианов А. П. Ультрафильтрация – технология будущего // Водоснабжение и сан. техни ка. 2001. № 9. 2. Laine J.-M., Vial D., Moulart P. Status after 10 years of operation – overview of UF technology today // Proc. of the Conf. on Membranes in Drinking and Industrial Water Production (Paris, 3-6 October). - 2000. V. 1. 3. Mores W. D., Bowman C. N., Davis R. H. Theoretical and experimental flux maximization by optimization of backpulsing // J. Membr. Sci. 2000. № 165.
1Архитектура и строительство
2Астрономия, авиация, космонавтика
 
3Безопасность жизнедеятельности
4Биология
 
5Военная кафедра, гражданская оборона
 
6География, экономическая география
7Геология и геодезия
8Государственное регулирование и налоги
 
9Естествознание
 
10Журналистика
 
11Законодательство и право
12Адвокатура
13Административное право
14Арбитражное процессуальное право
15Банковское право
16Государство и право
17Гражданское право и процесс
18Жилищное право
19Законодательство зарубежных стран
20Земельное право
21Конституционное право
22Конституционное право зарубежных стран
23Международное право
24Муниципальное право
25Налоговое право
26Римское право
27Семейное право
28Таможенное право
29Трудовое право
30Уголовное право и процесс
31Финансовое право
32Хозяйственное право
33Экологическое право
34Юриспруденция
 
35Иностранные языки
36Информатика, информационные технологии
37Базы данных
38Компьютерные сети
39Программирование
40Искусство и культура
41Краеведение
42Культурология
43Музыка
44История
45Биографии
46Историческая личность
47Литература
 
48Маркетинг и реклама
49Математика
50Медицина и здоровье
51Менеджмент
52Антикризисное управление
53Делопроизводство и документооборот
54Логистика
 
55Педагогика
56Политология
57Правоохранительные органы
58Криминалистика и криминология
59Прочее
60Психология
61Юридическая психология
 
62Радиоэлектроника
63Религия
 
64Сельское хозяйство и землепользование
65Социология
66Страхование
 
67Технологии
68Материаловедение
69Машиностроение
70Металлургия
71Транспорт
72Туризм
 
73Физика
74Физкультура и спорт
75Философия
 
76Химия
 
77Экология, охрана природы
78Экономика и финансы
79Анализ хозяйственной деятельности
80Банковское дело и кредитование
81Биржевое дело
82Бухгалтерский учет и аудит
83История экономических учений
84Международные отношения
85Предпринимательство, бизнес, микроэкономика
86Финансы
87Ценные бумаги и фондовый рынок
88Экономика предприятия
89Экономико-математическое моделирование
90Экономическая теория

 Анекдоты - это почти как рефераты, только короткие и смешные Следующий
Разговаривают двое владельцев собак:
- Моя собака настолько умная, что когда я играю за своим компьютером в «бродилки-стрелялки», то она своим лаем предупреждает меня об опасности. А как твоя?
- У моей свой компьютер.
Anekdot.ru

Узнайте стоимость курсовой, диплома, реферата на заказ.

Обратите внимание, реферат по географии, экономической географии "Оптимизация процесса обработки воды методом ультрафильтрации", также как и все другие рефераты, курсовые, дипломные и другие работы вы можете скачать бесплатно.

Смотрите также:


Банк рефератов - РефератБанк.ру
© РефератБанк, 2002 - 2016
Рейтинг@Mail.ru