Введение к работе
Актуальность темы.
Возрастающие объёмы сточных вод содержащих в своём составе синтетические поверхностно-активные вещества, образующиеся в результате работы автомоек, бетоноделательных заводов, банно-прачечного хозяйства, требуют разработка новых технологий и текстильных материалов, для их очистки.
Применение текстильных материалов специального назначения (фильтров, аэраторов) позволяет эффективно решить поставленную задачу, поэтому исследование свойств текстильных материалов и технологий, применяемых для очистки сточных и промывных вод от СПАВ, является актуальным вопросом.
Целью настоящей работы является разработка и исследование структур текстильных материалов (фильтров – аэраторов), применение которых позволит обеспечить высокоэффективный вынос, СПАВ из сточных и промывных вод, и тем самым обеспечить защиту окружающей человека среды (гидросферы и литосферы).
Для достижения поставленной цели в работе решаются следующие задачи:
- производится сравнительный анализ использования различных текстильных материалов, способных длительное время работать в мокром состоянии при воздействии агрессивных сред;
- исследуются различные структуры текстильных материалов, из которых могут быть изготовлены диспергирующие перегородки аэраторов и фильтров;
- исследуются аэродинамические характеристики мотальных паковок специального назначения, применяемые в качестве аэраторов и фильтров, создаваемых на базе тканей нетканых материалов и намоток нитей различных структур на профильный каркас;
- разрабатывается технология выноса, СПАВ из промывных и сточных вод с использованием текстильных аэраторов и фильтров;
- разрабатывается специальное мотальное оборудование для формирования мотальных паковок специального назначения заданных типоразмеров;
- проводятся теоретические исследования процесса выноса, СПАВ из промывных и сточных вод в виде пены;
- разрабатывается методика экспериментальных исследований по определению оптимальных текстильных структур аэраторов и фильтров применяемых в новой технологии очистки сточных вод;
- определяется экономическая эффективность внедрения новой технологии очистки стоков от СПАВ с использованием текстильных материалов специального назначения.
Методы проведения исследований.
Работа содержит теоретические и экспериментальные исследования текстильных материалов, применяемых для очистки сточных вод от СПАВ. При теоретических применялись использованы методы математического анализа с использованием алгебраических и дифференциальных уравнений.
В ходе проведения экспериментальных исследований использованы методы математической статистики и программы ПЭВМ.
Научная новизна полученных результатов заключается в том, что:
- впервые текстильные материалы в виде аэраторов и трубчатых текстильных фильтров применены в качестве основных элементов водоочистки от СПАВ;
- разработана двух стадийная технология очистки промывных и сточных вод от СПАВ на базе текстильных материалов;
- разработаны ткане-намоточные структуры текстильных аэраторов и фильтров, обеспечивающие мелкопузырчатую аэрацию стоков, вынос, СПАВ в виде пены из воды и доочистку её на ткано-намоточных фильтрах;
- разработана конструкция специального мотального оборудования, обеспечивающего создание слоисто-каркасных структур текстильных аэраторов и фильтров, исключающих явление «пробой» перегородки;
- определены оптимальные структуры аэраторов и трубчатых текстильных фильтров с заданной пористостью и проницаемостью;
- создана экспериментальная установка, для изучения структур текстильных материалов используемых в процессе выноса СПАВ из промывных и сточных вод;
- разработана методика расчёта экономической эффективности от использования текстильных материалов при очистке стоков;
- разработана программа, для ПЭВМ, расчёта технологического процесса выноса СПАВ из промывных и сточных вод на установках требуемой мощности.
Практическая значимость работы.
Проведённые исследования позволили создать новые текстильные аэраторы и трубчатые текстильные фильтры, на базе которых разработана и реализована в модульных передвижных установках технология очистки сточных и промывных вод от СПАВ.
Работа внедрена на ООО «СК Квадрат» г. Димитровград в виде модуля для очистки сточных вод бетоноделательных заводов от СПАВ.
Создана установка очистки промывных вод автомоечных станций, обеспечивающая многократное (до 50 раз) использование рециркуляционной воды для мойки автомобилей и возврат, СПАВ до 80% от первоначального объёма.
Результаты работы используются в учебных курсах ДИТИ НИЯУ-МИФИ «Моделирование химико-технологических процессов: «Технология текстильных изделий» и «Общая химическая технология».
Апробация работы. Результаты работы докладывались на семинарах и научно-практических конференциях НИЯУ-МИФИ, МГТУ имени А.Н.Косыгина, НТС г.Димитровграда.
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 8 работ, в том числе, 1 патент и 2 статьи в журналах рекомендованных ВАК.
Объём и структура работы. Диссертационная работа изложена в 4 главах с выводами на 164 страницах печатного текста и содержит 19 рисунков, 8 таблиц, список использованной литературы из 81 наименований и 3 приложений.
