Дифрагменный электрический разряд и его применение для обеззараживания воды (250,00 руб.)

Стр.2

Стр.3

Стр.4

УДК 628.1 ББК 38.761.2 С 891 Утверждена и рекомендована к изданию решением редакционно-издательского совета ЗабГУ Ответственный за выпуск О. М. Грунин, доцент кафедры электроэнергетики и электротехники Рецензенты: Е. Т. Воронов, д-р техн. наук, профессор, заслуженный деятель науки РФ, вице-президент Забайкальского отделения Международной академии наук экологии и безопасности жизнедеятельности (МАНЭБ); В. П. Бескачко, д-р ф-м. наук, профессор, заведующий кафедрой общей и теоретической физики (НИУ) С 891 Суворов, И. Ф. Диафрагменный электрический разряд и его применение для обеззараживания воды: монография / И. Ф. Суворов, А. С. Юдин, К. А. Улейчик; Забайкал. гос. ун-т. – Чита, 2013. – 117 с. ISBN 978-5-9293-1021-8 В монографии рассмотрены результаты исследований авторов некоторых возможностей применения диафрагменного электрического разряда для целей обеззараживания сточной и питьевой воды. Описана первая пионерская разработка установки и технологии обеззараживания сточной воды, которая по настоящее время, начиная с 2007 года, работает на очистных сооружениях пгт. Новоорловск Забайкальского края. Приведены конкретные требования к конструкции электроразрядной реактора и его параметрам. Научное издание предназначено для инженерно-технического персонала жилищно-коммунального хозяйства населенных пунктов, занимающихся вопросами эксплуатации и проектирования очистных сооружений. Материал монографии представляет интерес для аспирантов и студентов вузов, учащихся колледжей и техникумов энергетического, водоснабжения и канализации профилей. УДК 628.1 ББК 38.761.2 ISBN 978-5-9293-1021-8 © ЗабГУ, 2013

Стр.2

ОГЛАВЛЕНИЕ ПРЕДИСЛОВИЕ .............................................. 5 ВВЕДЕНИЕ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6 Глава 1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЯ СТОЧНЫХ ВОД...........................................8 1.1. Обзор существующих способов обеззараживания. . . . . . . . . . . . . . . .8 1.1.1. Химические способы. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12 1.1.2. Физические способы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .16 1.1.3. Обеззараживание ионами благородных металлов . . . . . . . . . .19 1.2. Перспективы использования электроразрядных способов обеззараживания . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .25 1.3. Обзор методов интенсификации существующих электроразрядных способов обработки воды .........35 1.4. Выводы и задачи исследования . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .39 Глава 2. ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .41 2.1. Лабораторная установка для обработки воды ДЭР . . . . . . . . . . . . . .42 2.2. Промышленная установка для обработки воды ДЭР .............43 2.3. Объекты исследований . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .44 2.4. Методики проведения лабораторных исследований . . . . . . . . . . . . .46 2.4.1. Определение меди атомно-абсорбционной спектрофотометрией (ААС) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .46 2.4.2. Йодометрический метод определения меди . . . . . . . . . . . . . . .47 2.4.3. Перманганатометрический метод определения перекиси водорода ......................................... 49 2.4.4. Кондуктометрический метод измерения удельной электропроводности воды . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .50 2.4.5. Методика определения общих колиформных бактерий. . . . . .51 Глава 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ЛАБОРАТОРНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ПО ОБЕЗЗАРАЖИВНИЮ СТОЧНЫХ ВОД. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52 3.1 Образование перекиси водорода при обработке воды диафрагменным электрическим разрядом . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .52 3.2. Влияние химического состава обрабатываемой ДЭР воды на выход перекиси водорода и ионов меди .................................54 3.3. Влияние диаметра отверстий диафрагмы на выход перекиси водорода и ионов меди . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .57 3.4. Определение оптимальной зоны изменения напряжения на электродах и скорости движения жидкости через диафрагму . . . . . . . . .59 3

Стр.3

3.5. Сравнительные данные выхода ионов меди и перекиси водорода в дистиллированной воде и воде питьевого качества. . . . . . . . . . . . . . . . . .62 3.6 Бактерицидные свойства обработанного диафрагменным электрическим разрядом водного раствора . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .64 3.6.1. Бактерицидные свойства раствора перекиси водорода в отсутствии ионов меди . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .64 3.6.2. Бактерицидные свойства раствора перекиси водорода в присутствии ионов меди. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .67 3.7. Сравнение бактерицидных свойств обработанной диафрагменным электрическим разрядом водопроводной воды и модельных растворов .69 3.8. Зависимость разности электропроводности воды до и после обработки ДЭР от концентрации ионов меди . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .70 3.9. Выводы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73 Глава 4. РЕЗУЛЬТАТЫ ПРОМЫШЛЕННЫХ ИСПЫТАНИЙ И ОЦЕНКА ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ 4.1. Внедрение результатов проведенных исследований . . . . . . . . . . . . .75 4.2. Описание установки обеззараживания ........................ 77 4.3. Описание системы автоматического контроля ..................78 4.4. Сходимость результатов лабораторных и натурных исследований. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .82 4.5. Сравнительный химический анализ воды до и после обработки ДЭР. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .84 4.6. Результаты работы установки обеззараживания ................. 86 4.7. Технико-экономическая оценка . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .87 4.7.1. Расчет стоимости установки ДЭР . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .87 4.7.2. Технико-экономическое сравнение традиционных методов обеззараживания сточных вод и технологии на основе ДЭР. . . . . . .89 4.8. Выводы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97 ЗАКЛЮЧЕНИЕ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .98 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .100 Приложение. МЕТОДИКА РАСЧЕТА ДИАФРАГМЫ РЕАКТОРА 114 4

Стр.4