Введение к работе
Актуальность проблемы. Подготовка воды для заливки ледяных
покрытий крытых спортивных комплексов на практике реализуется с помощью
типовой технологической схемы водоподготовки, включающей традиционные
стадии предварительного фильтрования от микрочастиц, использования
угольного фильтра, фильтра удаления железа, ионообменника и установки
обратного осмоса для удаления солей, органических соединений и хлора.
Продуктом является вода 4-х степеней очистки: умягченная,
деминерализованная, деаэрированная и глубоко деминерализованная. Поскольку требуемый объем очищенной воды невелик, а капитальные затраты из-за многостадийности системы очистки высоки, то себестоимость получаемого продукта по данной технологической схеме очень большая. Для того чтобы уменьшить затраты на оборудование необходимо модернизировать схему, применяя новые технологические решения без потери качества продукта. Компактная, более экономичная технологическая схема получения воды необходимой степени очистки, требуемой для разных видов спортивных соревнований до настоящего времени не реализована.
Цель работы. Оценка эффективности работы технологической схемы получения очищенной воды для создания льда (на примере Государственного учреждения г. Москвы (ГУ) «Дворец спорта «Мегаспорт»), разработка вариантов ее модернизации на основе математического моделирования, экономический анализ модернизированных вариантов технологической схемы и формулировка условий их применения. Проверка возможности использования в качестве исходного сырья воды, полученной из отработанного ледового покрытия, и концентрата узла обратного осмоса.
Научная новизна работы. Разработана новая эффективная схема обработки воды для изготовления льда в крытых спортивных сооружениях, в которой в качестве сырья используется вода из ледовой стружки, поток
концентрата из узла обратного осмоса и водопроводная вода. Представлено математическое описание главного узла схемы - обратноосмотической установки, позволяющее теоретически обосновать использование концентрата и воды из ледовой стружки в качестве основного сырья. Разработана математическая модель работы узла обратного осмоса в полунепрерывном режиме при наличии в схеме инерционного элемента - емкости смешения.
Практическая ценность.
Модернизирована действующая в ГУ «Дворец спорта «Мегаспорт» технологическая схема получения высокоочищенной воды из водопроводной воды. Разработаны два более экономичных варианта системы водоподготовки для получения льда в крытых спортивных сооружениях, один из которых внедрен (схема водоподготовки, модернизированная за счет исключения части оборудования), а другой (усовершенствованная схема с емкостью смешения для потоков умягченной воды, концентрата и воды из ледовой стружки) успешно прошел испытания в ГУ «Дворец спорта «Мегаспорт». Анализ полученных результатов показал, что снижение затрат только на оборудование при использовании модернизированной схемы водоподготовки (вариант 1) составляет около 3,79 млн. рублей, а при применении усовершенствованного варианта (вариант 3) - более 3,91 млн. рублей.
Апробация. Материалы диссертации докладывались на III и IV Международных конгрессах молодых ученых по химии и химической технологии МКХТ - 2007; 2008.
Публикации. Материалы, изложенные в диссертации, нашли отражение в 8 опубликованных работах.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 4-х глав, выводов, списка литературы, насчитывающего 113 библиографических ссылок. Она изложена на 156 страницах печатного текста, включающего 41 рисунок и 49 таблиц.
Похожие диссертации на Усовершенствование технологии очистки воды для получения льда в крытых спортивных комплексах
