Разработка универсальной установки очистки воды с использованием мембранных технологий
Распространение ионообменного, термического и мембранного методов очистки воды. Основные характеристики методов водоподготовки. Технологическая схема подключения мембран. Логическая схема подключения напорных фильтров универсальной установки очистки.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 19.12.2019 |
| Размер файла | 469,3 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Оренбургский государственный университет
РАЗРАБОТКА УНИВЕРСАЛЬНОЙ УСТАНОВКИ ОЧИСТКИ ВОДЫ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МЕМБРАННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
Коняев И.В., Демидочкин В.В.,
кандидат технических наук, доцент,
Заика Ю.В., кандидат химических наук
Основными проблемами теплоснабжения в РФ являются износ оборудования и низкая эффективность его функционирования [1]. В качестве причин выступают процессы коррозии в системах теплоснабжения и накопление на функциональных поверхностях оборудования и трубопроводах систем отопления оксидов железа и отложений солей жесткости [1, 2]. Отсюда следует, что водоподготовка в главных узлах теплоснабжения (ТЭЦ и ТЭС) не достаточно эффективна и требует усовершенствования существующих технологий.
Широкое распространение получили ионообменный, термический и мембранный методы очистки воды, применяемые по отдельности или в комплексе [3]. Основные преимущества и недостатки этих методов представлены в таблице 1 [4].
Таблица 1
Основные характеристики методов водоподготовки
|
Методы водоподготовки |
Преимущества |
Недостатки |
|
|
1 |
2 |
3 |
|
|
Ионообменный |
• отличный уровень разработки; • отличная степень надежности; • простота в применении мер по взрыхлению ионита. |
• высокий уровень потребления реагентов; • потребность в многоступенчатой очистки воды; • потребность в ликвидации высокоминерализованных стоков. |
|
|
Термический |
• высокая степень обессоливания воды с любой долей содержания солей; • полное отсутствие отходов; • полное отсутствие химических реагентов. |
• высокие финансовые затраты при капитальном возведении; • большие размеры агрегата; • большой расход электричества. |
|
|
Мембранный |
• отсутствие постоянных минерализованных стоков; • высокая степень автоматизации; • отсутствие необходимости в применении реагентов. |
• низкий уровень эксплуатации (отсутствие квалифицированных специалистов для работы с оборудованием); • высокая чувствительность мембран к загрязнениям; • высокие финансовые затраты при капитальном возведении. |
Исходя из представленных характеристик и курса государства на повышение эффективности и экологичности производства [5], сформулированы требования к современной водоподготовке:
· уменьшение нагрузки на окружающую среду путем минимизации сбросов сточных вод;
· уменьшение потребления реагентов;
· снижение энергетических затрат;
· высокий уровень автоматизации;
· повышение качества очищаемой воды.
Мембранный метод водоподготовки полностью соответствует предъявляемым требованиям. Следовательно, необходимо способствовать внедрению данной технологии не только в системы теплоснабжения, но и другие производства. Для чего нужно преодолеть основной ее недостаток - низкий уровень эксплуатации, проявляющийся в отсутствии у персонала производств необходимых знаний и умений для работы с данными технологиями. Решить данную проблему, можно созданием опытно-промышленной установки с применением мембран, способной перестраиваться под нужды разных производств, что позволит подготовить на их базе высококвалифицированных специалистов.
На кафедре «Теплогазоснабжение, вентиляция и гидромеханика» Оренбургского государственного университета (ТГВиГМ ОГУ), в рамках сотрудничества с ООО «Научно-исследовательский и проектный институт экологических проблем» (г. Оренбург) разработана лабораторная установка (рис. 1), способная переключаться на четыре различных сценария работы (рис. 2.1-2.4) технологическая схема которой включает:
· промышленную установку обратного осмоса (УОО), способную переключаться еще на несколько разных схемы, в которых возможно использовать различные типы мембран (рис. 3);
· четыре напорных фильтра (НФ) способных переключаться на пятьдесят четыре различные схемы (рис. 4);
· баки исходной воды и пермеата.
Рис. 1 Общий вид лабораторной установки с основными элементами
Рис. 2.1 Технологическая схема №1
Вода на входе - из различных источников (химический состав которых пригоден для работы ЛУ). Схема может применятся на: ТЭЦ, ГРЭС и в производстве стекла.
Рис. 2.2 Технологическая схема №2
Вода на входе - предварительно очищенная для нужд УОО. Схема может применяться на: ТЭЦ, ГРЭС и для уменьшения объема концентрата.
Рис. 2.3 Технологическая схема №3
Вода на входе - предварительно обессоленная на УОО. Схема может применяться на: химических производствах и при производстве питьевой воды, при отсутствии собственные УОО.
Рис. 2.4 Технологическая схема №4
Вода на входе - предварительно обессоленная на УОО. Схема может применятся на: химических производствах и при производстве питьевой воды.
Рис. 3 Технологическая схема подключения мембран (на базе УОО)
Рис. 4 Логическая схема подключения напорных фильтров
Благодаря разработанным многовариантным возможностям лабораторная установка (ЛУ) сможет в полной мере преодолеть недостаток, препятствующий распространению мембранных установок, что сделает применение данного метода водоподготовки более доступными для широкого спектра промышленности РФ и позволит повысить экологичность производства.
На данный момент, идет монтаж ЛУ, а в первом квартале 2019 года планируются испытания и опробование большей части технологических схем. После чего на кафедре ТГВиГМ ОГУ можно будет осуществлять подготовку специалистов и подбор технологий водоподготовки с использованием мембранных установок для разного типа производств.
Список литературы
очистка вода мембрана установка
1. Лукин М.В., Рыженков А.В., Погорелов С.И., Гужов С.В., Волков А.В. Опыт реновации систем отопления жилых зданий // Энергосовет. 2018. № 1. С. 50-54.
2. Галковский В.А., Чупова М.В. Анализ снижения коэффициента теплопередачи теплообменных аппаратов вследствие загрязнения поверхности [Электронный ресурс]. URL: https://naukovedenie.ru/PDF/41TVN217 (дата обращения: 03.12.2018).
3. Копылов А.С., Лавыгин В.М., Очков В.Ф. Водоподготовка в энергетике. М.: МЭИ, 2016, 310 с.
4. Шаповалов Д.А. Исследования и оптимизация режимов работы обратноосмотических установок в задачах построения ВПУ на ТЭС: автореф. дис. … канд. техн. наук: 05.14.14. Москва, 2016. 143 с.
5. Указ Президента РФ от 4 июня 2008 г. N 889 «О некоторых мерах по повышению энергетической и экологической эффективности российской экономики» [Электронный ресурс]. URL: http://base.garant.ru/193388 (дата обращения: 03.12.2018).
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Проблемы воды и общий фон развития мембранных технологий. Химический состав воды и золы ячменя. Технологическая сущность фильтрования воды. Описание работы фильтр-пресса и его расчет. Сравнительный анализ основных видов фильтров для очистки воды.
курсовая работа [3,5 M], добавлен 08.05.2010Классификация сточных вод и методы их очистки. Основные направления деятельности предприятия "Мосводоканал". Технологическая схема автомойки и процесс фильтрации воды. Структурная схема управления системой очистки воды, операторы программы CoDeSys.
отчет по практике [5,4 M], добавлен 03.06.2014Обоснование необходимости очистки сточных вод от остаточных нефтепродуктов и механических примесей. Три типоразмера автоматизированных блочных установок для очистки. Качество обработки воды флотационным методом. Схема очистки вод на УПН "Черновское".
курсовая работа [1,7 M], добавлен 07.04.2015Мембранная технология очистки воды. Классификация мембранных процессов. Преимущества использования мембранной фильтрации. Универсальные мембранные системы очистки питьевой воды. Сменные компоненты системы очистки питьевой воды. Процесс изготовления ПКП.
реферат [23,1 K], добавлен 10.02.2011Основные методы и сооружения для очистки промышленных сточных вод от нефтепродуктов. Закономерности биохимического окисления органических веществ. Технологическая схема биологической очистки сточных вод, деструкция нефтепродуктов в процессе ее проведения.
дипломная работа [681,6 K], добавлен 27.06.2011Рассмотрение основных методов промышленной очистки воды. Очищение от загрязнений методом электрокоагуляции. Изучение технологических процессов и конструкции электрокоагуляторов. Расчет производительности устройства и показателей его эксплуатации.
курсовая работа [704,3 K], добавлен 30.06.2014Методы обеззараживания воды в технологии водоподготовки. Электролизные установки для обеззараживания воды. Преимущества и технология метода озонирования воды. Обеззараживание воды бактерицидными лучами и конструктивная схема бактерицидной установки.
реферат [1,4 M], добавлен 09.03.2011Технологический процесс очистки воды, автоматизация определения качества поступившей воды и расчета необходимых химических веществ для ее обеззараживания поэтапно на примере работы предприятия ГУП "ПО Горводоканал". Контроль ввода реагентов в смеситель.
курсовая работа [2,9 M], добавлен 25.05.2012Рассмотрение принципа действия, назначения, технологии изготовления, степени надежности и методов очистки тканевых фильтров. Ознакомление с конструкцией, способами регенерации, достоинствами и недостатками использования матерчатых рукавных фильтров.
контрольная работа [21,1 K], добавлен 10.07.2010Оценка качества воды в источнике. Обоснование принципиальной технологической схемы процесса очистки воды. Технологические и гидравлические расчеты сооружений проектируемой станции водоподготовки. Пути обеззараживания воды. Зоны санитарной охраны.
курсовая работа [532,4 K], добавлен 02.10.2012Групповой состав и физико-химические свойства масляных погонов, деасфальтизата и базовых масел на их основе. Материальный баланс установки селективной очистки, технологическая схема установки. Расчет системы регенерации растворителя, отпарной колонны.
курсовая работа [236,6 K], добавлен 06.11.2013Определение концентрации загрязнений в сточной воде перед очистными сооружениями. Требуемые показатели качества очищенных сточных вод. Горизонтальные песколовки с круговым движением воды. Гидромеханизированный сбор песка. Схема очистки бытовых вод.
контрольная работа [741,0 K], добавлен 03.11.2014Описание технологических процессов водоснабжения, водоотведения и очистки сточных вод города Кронштадта. Стадии процесса водоподготовки. Виды резервуаров для воды, дренажная система, сооружения биологической очистки. Охрана труда и окружающей среды.
отчет по практике [1,0 M], добавлен 20.03.2010Характеристика и условия применения реагентных и безреагентных методов обезжелезивания воды. Технологические схемы установок обезжелезивания воды и очистки подземных вод в пласте. Сущность и особенность методов "сухой фильтрации", аэрации и флотации.
реферат [2,0 M], добавлен 09.03.2011Устройство и принцип работы рециркуляционного насоса, технологическая схема работы деаэрационно-питательной установки и сепаратора непрерывной продувки. Тепловой расчет котла, гидравлический расчет водовода технической воды, системы умягчения воды.
дипломная работа [585,1 K], добавлен 22.09.2011Общая характеристика проблемы очистки воздуха от аммиака. Использование воды в качестве поглотителя. Описание схемы абсорбционной установки. Рассмотрение основных типов насосов для перемещения капельных жидкостей. Расчет теплообменного аппарата.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 27.12.2015Основные методы очистки масличных семян от примесей. Технологические схемы, устройство и работа основного оборудования. Бурат для очистки хлопковых семян. Сепаратор с открытым воздушным циклом. Методы очистки воздуха от пыли и пылеуловительные устройства.
контрольная работа [5,0 M], добавлен 07.02.2010Расчет пылеулавливающей установки двухступенчатой очистки. Дробление воды турбулентным газовым потоком, захват частиц пыли каплями воды с последующей их коагуляцией и осаждением в каплеуловителе (прямоточный циклон ЦН-241) инерционного действия.
контрольная работа [53,7 K], добавлен 11.11.2013Описание натуральных соков в сухом виде: паст, гранул, порошков. Характеристика и значение химического состава плодов и ягод. Технологическая сущность процесса очистки воды, схемы производства нектара "Мультифруктовый". Материальный баланс производства.
курсовая работа [307,4 K], добавлен 26.10.2009Обзор существующих конструкций очистки аргона от кислорода. Обоснование эффективности и расчет установки очистки аргона от кислорода с помощью цеолитового адсорбера вместо установки очистки аргона методом каталитического гидрирования с помощью водорода.
курсовая работа [568,7 K], добавлен 23.11.2013
