Содержание к диссертации
Введение
1 Состояние вопроса обеззараживания воды в фермерском хозяйстве 9
1.1 Водопотребление в фермерских хозяйствах 9
1.2 Физико-химические способы обеззараживания воды 13
1.3 Способы и технические средства обеззараживания воды с помощью высоковольтных электрических разрядов 34
1.4 Анализ и выбор химических, физических, биологических и электрических значимых факторов воздействия на обрабатываемую воду при ее обеззараживании импульсным током 46
1.5 Выводы, цель и задачи научных исследований 49
2 Разработка способа и режимов обеззараживания воды импульсным током 51
2.1 Обоснование способа обеззараживания воды импульсным током 51
2.2 Обоснование основных параметров и режимов обработки воды импульсным током 53
2.3 Разработка принципиальной схемы установки для обеззараживания воды импульсным током 60
2.4 Разработка электрической схемы установки для обеззараживания воды импульсным током 64
2.5 Разработка электрической схемы системы управления разрядом накопительного конденсатора 68
2.6 Выводы 73
3 . Программа и общая методика экспериментальных исследований 75
3.1 Программа экспериментальных исследований 75
3.2 Общая методика экспериментальных исследований 75
3.3 Методика проведения экспериментальных исследований 79
3.4 Методика исследования влияния полярности высоковольтного источника питания, геометрических размеров камеры обработки воды и электродов на гибель микроорганизмов 33
3.5 Методика исследования влияния электрических параметров установки на гибель микроорганизмов в воде 88
3.6 Методика исследования влияния концентрации растворенного в воде кислорода на гибель микроорганизмов 88
3.7 Методика проведения испытаний установки для обеззараживания воды импульсным током в проточном режиме 90
4 Экспериментальные исследования эффективности обеззараживания воды импульсным током 92
4.1 Исходные параметры экспериментальной установки и практическое определение минимального расстояния между электродами, образующими рабочий промежуток 92
4.2 Исследование влияния полярности высоковольтного источника питания, геометрических размеров камеры обработки воды и электродов на гибель микроорганизмов в воде 94
4.3 Исследование влияния электрических параметров установки на гибель микроорганизмов в воде 117
4.4 Исследование влияния концентрации растворенного в воде кислорода на гибель микроорганизмов в воде 127
4.5 Модель зависимости гибели микроорганизмов от площади поверхности отрицательного электрода и расстояния между электродами 132
4.6 Модель зависимости гибели микроорганизмов от энергии импульсов тока и их количества 134
4.7 Проведение испытаний установки для обеззараживания воды импульсным током в проточном режиме 136
4.6 Выводы 139
5 Производственные испытания и экономическая эффективность использования установки для обеззараживания воды импульсным током 143
5.1 Общая характеристика установки для обеззараживания воды импульсным током 143
5.2 Производственные испытания установки для обеззараживания воды импульсным током 146
5.3 Определение экономической эффективности использования установки для обеззараживания воды импульсным током в фермерском хозяйстве 151
Выводы 161
Литература
- Физико-химические способы обеззараживания воды
- Обоснование основных параметров и режимов обработки воды импульсным током
- Методика проведения экспериментальных исследований
- Исследование влияния полярности высоковольтного источника питания, геометрических размеров камеры обработки воды и электродов на гибель микроорганизмов в воде
Введение к работе
Актуальность темы диссертационной работы состоит в том, что на автономных животноводческих фермах и других объектах фермерских хозяйств Российской Федерации, отдалённых на значительное расстояние от населённых пунктов, наблюдается дефицит воды, отвечающий санитарным и гигиеническим нормам для животных и людей. В качестве питьевой воды в большинстве случаев используется пресная вода неглубоких колодцев, поступающая в них с верхних слоев почвы, прудов, рек, а иногда и дождевая. В такой воде накапливается огромное количество различных микроорганизмов, среди которых могут быть патогенные или условнопатогенные микробы.
Попадание некоторых видов патогенных микроорганизмов в организм животного, а так же человека может вызвать серьёзные заболевания, такие как салмонелёз, лептоспироз, бруцеллез и т.д., поэтому воду, отобранную из открытых источников перед употреблением необходимо обеззаразить.
Значимость обеззараживания воды состоит в том, чтобы исключить инфекционные заболевания, избежать затрат средств на лечение.
К тому же заболевание животных ведет к снижению количества и качества продукции получаемой от животноводства, следовательно и снижению прибыли.
Например, только в Северо-Кавказком регионе насчитывается 25 тыс. фермерских хозяйств, из них более 9000 расположены вне населённых пунктов, и не имеют систем питьевого водоснабжения и устройств обеззараживания воды. В этих хозяйствах воду обеззараживают кипячением. Такой способ обработки требует больших энергозатрат, к тому же для гибели некоторых видов микроорганизмов необходимо длительное кипячение. Подвоз подготовленной воды автотранспортом экономически не выгоден и не всегда приемлем вследствие плохого состояния подъездных дорог в осенне-зимне-весенний периоды года. Устройства промышленного изготовления, предназначенные для обеззараживания воды, являются либо дорогостоящими и требующими квалифицированного обслуживания, либо неэффективными.
В связи с этим возникает необходимость поиска более дешёвых и эффективных средств обеззараживания воды.
Обработка воды импульсным электрическим током позволяет получить высокую степень обеззараживания без внесения в воду реагентов, таких как хлор, марганец, йод, ионы серебра и т.д. В связи с этим возникла явная потребность в таких установках и необходимость их разработки.
На основании вышеизложенного целью данной работы является обоснование способа и параметров установки для обеззараживания воды импульсным током.
Научная гипотеза. Уничтожение микроорганизмов, находящихся в воде, может осуществляться импульсным током с потенциалом, превышающим электрический потенциал клетки, но не провоцирующим электрогидравлический удар.
Рабочая гипотеза. Выбор формы камеры, формы электродов, полярности источника питания, энергии и частоты импульсов позволит эффективно обеззараживать воду, не меняя её химического состава и природновкусовых качеств.
Объект исследования - технологический процесс обеззараживания воды импульсным током.
Предмет исследования - установление зависимостей гибели микроорганизмов от электрических параметров технологического процесса обработки воды.
Методы исследований: в работе использованы теория планирования экспериментальных исследований, элементы математической статистики обработки данных, методы электрического расчёта технологических параметров обеззараживания воды.
Научная новизна:
разработан способ обеззараживания воды импульсным током;
обоснована форма электродов и камеры обработки воды;
рационализированы параметры процесса обеззараживания воды им-
7 пульсным током;
установлена зависимость между электрическими параметрами, формой и размерами камеры обеззараживания воды установки и гибелью микроорганизмов;
разработана электрическая схема блока управления импульсами тока;
- разработана установка для обеззараживания воды импульсным током.
Практическая значимость:
дана методика инженерного расчёта электрических параметров установки для обеззараживания воды импульсным током;
определены технологические режимы обеззараживания воды управляемыми импульсами тока;
изготовлена установка для обеззараживания воды импульсным током, позволяющая получить воду, соответствующую нормам ГОСТ 2874 - 73 «Вода питьевая, нормы качества» для поения животных, а так же воду, соответствующую нормам СанПиН 2.1.4.1074 - 01 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества» для питья человека, разработаны рекомендации по увеличению эффективности процесса обеззараживания воды с её предварительной аэрацией.
На защиту выносятся:
способ обеззараживания воды импульсным током;
обоснование параметров процесса обеззараживания воды импульсным током;
параметры установки для обеззараживания воды импульсным током;
методика инженерного расчета параметров установки для обеззараживания воды импульсным током.
Реализация результатов работы. Установка для обеззараживания воды импульсным током внедрена в КФХ «Лозовой» для обеззараживания воды, используемой для поения животных и в питьевых целях для людей.
Результаты работы используются в учебном процессе на кафедре «Применения электрической энергии в сельском хозяйстве» Ставропольского государственного аграрного университета при изучении дисциплины «Электротехнологии».
Апробация работы. Основные результаты исследования доложены на научно-технических конференциях ВГОУ ВПО СтГАУ в 2004,2005, 2006 годах, Азово-Черноморской государственной академии в 2005 году, Кубанском государственном аграрном университете в 2006 году. По результатам исследований опубликованы статья в журнале «Сельский механизатор», 6 статей в сборниках научных трудов ФГОУ ВПО СтГАУ, ФГОУ ВПО АЧГАА, ФГОУ ВПО КубГАУ, ФГОУ ВПО Воронежского ГТУ, поданы две заявки на изобретение.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов и предложений, списка используемой литературы, включающего 150 наименований. Работа изложена на 183 страницах, включая 56 рисунков, 22 таблицы, приложения на 6 страницах, акты внедрения и протоколы лабораторных исследований воды.
Физико-химические способы обеззараживания воды
Существует несколько способов обеззараживания воды: - термический (кипячение); - химический (обработка сильными окислителями и солями металлов); - физический (ультразвук, ультрафиолетовое излучение, радиоактивное излучение).
Для обеззараживания воды в небольших количествах используют кипячение в течение 10-15 минут, при котором погибают вегетативные формы микроорганизмов. Обеззараживание воды, зараженной некоторыми споровыми формами микроорганизмов, достигаются лишь после многочасового кипячения (1-2 часа). Кроме того, при кипячении происходит удаление из воды растворенных в ней газов (кислорода, углекислого газа), что снижает ее вкусовые свойства. Частично происходит смягчение воды из-за того, что в осадок вьшадают часть солей кальция и магния, которые из растворимых гидрокарбонатных солей переходят в нерастворимые карбонатные. Этот метод применяется только в бытовых целях для обеззараживания небольших количеств воды из-за большого расхода энергии /23/.
Обработка воды ультрафиолетовым излучением. Из физических способов наиболее широкое распространение получил метод обработки воды ультрафиолетовым излучением (УФ обеззараживание воды).
Ультрафиолетовые лучи длинной волны 220-280 нм действуют на бактерии губительно, причем максимум бактерицидного действия соответствует длине волны 200 нм. Данное обстоятельство используется в бактерицидных установках, предназначенных для обеззараживания в основном подземных вод и воды плавательных бассейнов /126/. Источником ультрафиолетовых лучей являются ртутно-аргонные или ртутно-кварцевые лампы, устанавливаемые в кварцевом чехле в центре металлического корпуса. Чехол защищает лампу от контакта с водой, но свободно пропускает ультрафиолетовые лучи.
Обеззараживание воды происходит во время протекания её в пространстве между корпусом и чехлом при непосредственном воздействии ультрафиолетовых лучей на микроорганизмы. Поэтому наличие в воде взвешенных веществ, поглощающих световое излучение, снижает эффективность обеззараживания. Необходима также постоянная очистка наружной поверхности кварцевого чехла от осаждающегося осадка. Для этого имеются продольные щетки, которые приводятся во вращение турбиной.
Ультрафиолетовое излучение действует мгновенно, поэтому контактные бассейны не нужны. В то же время излучение не придает воде остаточных бактерицидных свойств, а так же запаха или привкусов /130/.
В СНГ серийно выпускаются бактерицидные установки ОВ-Ш, ОВ-50 и ОВ-150. Установки состоят из камеры облучения, пускового устройства и электрической сигнализационно-контрольной системы. Затруднение эксплуатации устройств УФ излучения связано со снижением эффективности обеззараживая в связи с ухудшением излучения УФ лампы в процессе эксплуатации. Такое устройство нуждается в своевременной замене дорогостоящей ультрафиолетовой лампы /118/.
Ультразвуковая обработка воды. Колебания среды с частотой превышающими 20000 Гц, называется ультразвуковым. При распространении ультразвука в воде, вокруг объектов, находящихся в ней и имеющих другую плотность, возникают микроскопические области очень высокого давления (десятки тысяч атмосфер), сменяющегося высоким разряжением. Это явление называется ультразвуковой кавитацией. При таких воздействиях происходит механическое разрушение микроорганизмов.
В настоящее время из-за сложности оборудования и малых объемов обрабатываемой жидкости этот способ еще не нашел достаточного применения в системах очистки воды, хотя в медицине он широко используется для дезинфекции инструмента в так называемых ультразвуковых мойках /12,29/.
Химические методы обеззараживания воды. Для очистки поверхностных вод почти исключительно применяют окислители - хлор, хлорсодержа-щие реагенты, озон; для обеззараживания небольших порций воды - перманганат калия, перекись водорода, йод.
При подаче в воду окислителей большая часть его расходуется на окисление органических и некоторых минеральных веществ. В результате снижается цветность воды, а так же интенсивность привкусов и запахов, эффективнее проходит процесс последующей коагуляции примесей. Скорость процесса обеззараживания растет с повышением температуры воды и переходом реагента в недиссоциированную форму. Взвешенные вещества оказывают отрицательное воздействие на процесс, поскольку препятствуют контакту микробов с реагентом /38/.
Если окислитель используется только для обеззараживания, то он подается в воду перед резервуаром чистой воды, где обеспечивается необходимое время контакта. Если цель обработки - окисление органических веществ, то реагент подается в воду перед очистными сооружениями. Хорошие результаты дает двухступенчатая обработка, когда часть реагента-окислителя подается до, а часть после очистных сооружений.
Обоснование основных параметров и режимов обработки воды импульсным током
Озон является универсальным реагентом, поскольку может быть использован для обеззараживания, обесцвечивания, дезодорации воды, для удаления железа и марганца. Озон разрушает соединения, не поддающиеся воздействию хлора (фенолы). 03 не придает воде запаха и привкуса. При этом он обладает сильными коррозионными свойствами, токсичен. Допустимое содержание озона в воздухе помещения 0,0001 мг/л. Озон может разрушать некоторые органические вещества, не окисляя их до конца /85/.
Физико-химические и биологические свойства озона. Озон - это второе относительно устойчивое соединение (аллотропное) кислорода. В отличие от молекулы кислорода, молекула озона состоит из трех атомов и имеет более длинные связи между атомами кислорода (длина связи в молекуле озона 128А, в то время как длина связи в молекуле кислорода 121 А).
Озон может существовать во всех трех агрегатных состояниях. При нормальных условиях озон - газ голубоватого цвета. Слово озон в переводе с латинского означает «пахнущий» и это название действительно отражает одну из особенностей озона, так как его характерный запах проявляется уже при концентрациях 10 7%.
Химические свойства озона. Озон в отличие от кислорода является неустойчивым соединением. Он самопроизвольно разлагается при высоких концентрациях, при этом, чем выше концентрация, тем выше скорость реак ции разложения. При концентрациях озона 12-15% озон может разлагаться со взрывом. Процесс разложения озона ускоряется с ростом температуры, а сама реакция разложения 20з= 3( + 68 ккал экзотермична.
Озон является одним из сильнейших природных окислителей. Окислительный потенциал составляет 2,07 эВ (для сравнения у фтора 2,4 эВ, а у хлора 1,7 эВ). Озон окисляет все металлы за исключением золота и металлов платиновой группы.
Получение озона. Озон образуется из кислорода. Существует несколько способов получения озона, среди которых наиболее распространенным являются электросинтез, при котором озон образуется при помощи электрического разряда. Этот метод сочетает в себе возможность получения озона высоких концентраций, большой производительностью и относительно невысокими энергозатратами. Основной реакцией является процесс диссоциации молекул кислорода при взаимодействии со свободным электроном: О2 + е = О + О + е.
Следующий этап состоит в образовании молекул озона О + Ог + М = Оз +М, в которой принимает участие третья частица М: молекула, ион, электрон или атом в нейтральном или возбужденном состоянии /50/.
Кроме образования озона, происходит разложение молекулы Оз по реакции Оз +М = 02 + О +М. Эта реакция идет тем интенсивнее, чем выше температура газа.
В результате прохождения рабочего газа через разрядную зону озонатора на выходе получается озоновоздушная или озонокислородная смесь с кон-центрацией озона до 10 г/м, при этом получаемое количество озона зависит от превышения интенсивности образования над интенсивностью разложения.
Эффективность озонирования зависит от количества и свойств загрязняющих воду веществ, от дозы Оз, температуры и рН воды, от применяемого метода диспергирования озоновоздушной смеси в воду.
Доза озона и оптимальная схема озонирования определяется на основе предварительных технологических исследований. При отсутствии соответст вующих данных СанПиН 2.1.4.1074 - 01 «Гигиенические требования качества централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества» рекомендует для озонирования подземных вод принимать дозу Оз 0,75...1,0 мг/л, для озонирования верхних вод -1...2 мг/л.
Озонирование используется и для очистки сточных вод. При этом расчетная доза Оз принимается 2...4 мг/л.
При доочистке биологически очищенных сточных вод с дозой озона 20 мг/л ХПК снижается на 40%, БПК5 на 60...70%, ПАВ на 90%, окраска воды на 60%, одновременно происходит обеззараживание воды.
В мировой практике наибольшую известность и распространение получили французские озонаторы фирмы «Трейлигаз».
Бактерицидное действие озона. Механизм бактерицидного действия озона основан на его разложении в воде на молекулярный кислород (Ог) и атомарный кислород (О), который очень быстро окисляет бактерии и органические вещества. Окисление и является причиной гибели содержащихся в воде бактерий.
Патогенные бактерии (тифа, холеры, дизентерии и др.) принадлежат к нестойким видам микроорганизмов и погибают прежде других. Одновременно озон уничтожает в воде вирусы, споры и другие патогенные микроорганизмы /52/.
Способность озона вступать в реакции с другими органическими веществами широко используется для уменьшения естественной цветности воды. Как известно, цветность воды обусловлена присутствием стойких органических соединений, главным образом гуминовых веществ. При дозе озона 0,5-1 мг/л жизнедеятельность гидробионтов в воде нарушается, клетки фитопланктона обесцвечиваются, водоросли гибнут.
Методика проведения экспериментальных исследований
Общая методика исследований. Биологическое действие электрического тока зависит от его параметров: напряженности Е поля, амплитудного значения плотности тока/, частоты/, времени воздействия т, поэтому эффект Э является сложной функцией перечисленных факторов: 3 = F(E,IJ,T), (3.11) а также их парных и тройных сочетаний, причем для каждого объекта требуются свои параметры тока и режимы воздействия /24,49/.
В проведенных экспериментах необходимо исследовать влияние напряжения зарядки U, энергии Q импульса тока, частоты / и количества п подаваемых электрических импульсов на определённый объём воды, размеров, формы рабочей камеры и электродов, концентрации растворенного в воде кислорода //до обработки на степень гибели микроорганизмов.
Во всех исследованиях по определению влияния параметров установки для обеззараживания воды импульсным током камера обработки воды, состоящая из корпуса, герметично закрывающейся крышки, высоковольтных электродов с подводящими высоковольтными проводами помещалась в стерильный бокс.
Внутренняя полость бокса обеззараживалась ультрафиолетовой лампой в течение 1,5 часа один раз перед началом экспериментов /87/.
В нем камера, крышка и электроды протирались медицинским спиртом и обжигались в пламени спиртовки. После установки электродов камера обеззараживания полностью заполнялась обрабатываемой водой, закрывалась герметично крышкой и к электродам подводилось импульсное напряжение от электроимпульсного устройства в заданном режиме.
При завершении обработки воды открывалась крышка камеры обработки и содержащаяся в ней вода сливалась в стерильную пробирку. Пробирка закрывалась стерильной ватно-марлевой пробкой и подписывалась, с указанием номера эксперимента и его повторности. Переливание воды проводилось около пламени спиртовки, для предотвращения попадания микроорганизмов из воздуха помещения, по стандартной методике /102/.
Перед проведением следующего эксперимента камера обработки отсоединялась от высоковольтных электродов, извлекалась из стерильного бокса, освобождалась от остатков воды, промывалась дистиллированной водой, промокалась хорошо впитывающей тканью и далее как описано выше. Полученные образцы воды подвергались бактериологическому анализу.
Вода для проведения экспериментов, набиралась в трех различных водоемах и обозначалась как проба воды №1, проба воды №2, проба воды №3, затем, при одинаковых параметрах установки для обеззараживания воды импульсным током проводился один и тот же эксперимент с тремя пробами воды, каждый с пятью повторностями. А с каждого полученного образца воды производилось по три посева согласно стандартной методике /71/.
Качество дезинфекции воды определяли по наличию выросших на питательной среде кишечной палочки и кокковой микрофлоры.
Известно, что кишечная палочка и золотистый стафилококк являются тест - микробами, для определения качества дезинфекции. Они наиболее устойчивы к действию различных неблагоприятных факторов внешней среды. Гибель этих микробов свидетельствует о том, что подавляющее большинство не спорообразующих микробов погибает, а в месте с ними многие условно-патогенные и патогенные микробы, такие как возбудители дизентерии, холеры, сальмонеллеза, лептоспироза и многие другие.
Гибель микроорганизмов определялась путем посева образца обработанной импульсным током воды на питательную среду по методике МУК 4.2.671-97 и выражалась в процентном соотношении к количеству микроорганизмов, находящихся в воде до обработки с момента проведения данного эксперимента. После подсчета выросшей микрофлоры выводилось среднее значение, которое заносилось в таблицу.
Из полученных результатов выбирался лучший, а параметр устройства для обеззараживания воды электрическим разрядом высокого напряжения, при котором он был получен, принимался за рациональный и в последующих экспериментах оставался постоянным.
После проведения эксперимента чашки Петри, пробирки и пипетки промывались в дезинфицирующем растворе, сушились, а затем стерилизовались сухим паром /113,130/. Для этого их нагревали в сушильном шкафу до температуры 170 С и стерилизовали в течение 2-х часов. Пробирки закрывались ватно-марлевыми пробками, концы пипеток закрывались бумажными колпачками. При этом пробирки, пипетки и чашки Петри заворачивались в бумагу для возможного хранения и транспортировки после стерилизации.
Методика МУК 4.2.671 - 97. Методика определяет в питьевой воде ме-зофильных аэробных и факультативно анаэробных микроорганизмов МУК 4.2.671 - 97, способных образовывать колонии на питательном агаре при температуре 37С в течение 24 часов в термостате с увеличением в 2 раза /130/.
Посев на чашку Петри проводили около горелки. После тщательного перемешивания пробы воды вносили по 1мм в стерильные чашки Петри, слегка приоткрывая крышки. Сразу же после внесения воды в чашку вливали 6...8 мл расплавленного и остуженного до 45...46С питательного агара, после фломбирования края посуды, в которой он содержится. Затем быстро замешивали содержимое чашек, равномерно распределяя по всему дну, избегая образования пузырьков воздуха, попадания агара на края и крышку чашки. Эту процедуру производили на горизонтальной поверхности, где чашки остаются до остывания агара.
Исследование влияния полярности высоковольтного источника питания, геометрических размеров камеры обработки воды и электродов на гибель микроорганизмов в воде
На основании данных таблицы 4.6 было получено уравнение, соответствующее закону Вебера-Фехнера, зависимости влияния напряжения зарядки конденсаторной, при импульсном её разряде, на кишечную палочку и кокковую микрофлору: Z = 15,935 ЩХ3) + 48,378 , (4.3) где Х3 - напряжение зарядки конденсаторной батареи, кВ. Величина достоверности аппроксимации R = 0,95. Полученную зависимость (4.3) преобразуем к виду: Z- 48,378" (4.4) Хъ = ехр 15,935
Выражение (4.4) позволяет определить величину напряжения зарядки конденсатора достаточную для получения требуемого уровня гибели микроорганизмов. Микроскопирование колоний микроорганизмов выросших, на МПА, посеянных с отобранной пробы воды экспериментов №1, №2, №3 показало следующее: в контроле обнаружены бациллы, бактерии, кокки, кишечная палоч ка; при напряжении зарядки конденсаторной батареи 2 кВ обнаружены бациллы, энтеробактерии, бактерии, есть похожие на кишечную палочку, кокки; при напряжении зарядки конденсаторной батареи 4 кВ обнаружены дрожжепо-добные, азотобактер, стрептобациллы, микрококки; при напряжении зарядки конденсаторной батареи 6 кВ обнаружены стрептобациллы, сарцины (представители кокков), стафилококки; при напряжении зарядки конденсаторной батареи 8 кВ обнаружены диплобациллы, мелкие одиночные бациллы, дрож-жеподобные микроорганизмы; при напряжении зарядки конденсаторной батареи 10 кВ обнаружены стрептобациллы, диплобациллы; при напряжении зарядки конденсаторной батареи 12 кВ обнаружены стрептобациллы; при напряжении зарядки конденсаторной батареи 14 кВ обнаружены стрептобациллы, диплобациллы; при напряжении зарядки конденсаторной батареи 16 кВ обнаружены бациллы, стрептобациллы; при напряжении зарядки конденсаторной батареи 18 кВ обнаружены бациллы, стрептобациллы; при напряжении зарядки конденсаторной батареи 20 кВ обнаружены дрожжеподобные, азотобактер, стрептобациллы, микрококки, есть похожие на кишечную палочку.
При напряжении зарядки конденсаторной батареи 20 кВ наблюдался пробой воды с образованием канала разряда.
По данным микроскопирования следует, что при напряжении зарядки конденсаторной батареи от 12 до 18 кВ остаются только бациллы, устойчивые к воздействию электрического тока и другим неблагоприятным факторам. Однако увеличение напряжения до 20 кВ, при котором образуется канал разряда в воде и гидравлический удар, способный разрушить камеру обработки воды, происходит резкое увеличение численности выживших колоний микроорганизмов, среди которых встречаются представители кокков и кишечной палочки, что в свою очередь свидетельствует об очень низкой эффективности обеззараживания.
Результаты исследования, представленные таблицей 4.6 и диаграммой на рисунке 4.18 свидетельствуют о том, что с увеличением напряжения зарядки конденсаторной батареи от 2 кВ до 12 кВ происходит интенсивная гибель микроорганизмов от 60,5 % до 91,5 %, в пределах от 12 кВ до 16 кВ наступает стабилизация гибели микроорганизмов и составляет 91,5...91,0 %, увеличение напряжения до 18 кВ происходит снижение гибели микроорганизмов до 90,9 %. При напряжении зарядки конденсаторной батареи 20 кВ наблюдается резкое снижение гибели микроорганизмов в связи с образованием канала разряда, электропроводность которого значительно превосходит электропроводность воды рабочего промежутка, что в свою очередь ведет к снижению напряженности электрического поля вокруг канала разряда. Рациональным напряжением зарядки конденсаторной батареи является напряжение 12 кВ, которому в среднем соответствует 91,5 % гибели микроорганизмов. 1- стерильный колпак; 2 - камера обработки воды; 3 - блок формирования поджигающих импульсов; 4 - высоковольтный трансформатор блока формирования поджигающих импульсов; 5 - формирующий промежуток; 6 - щит управления и контроля работы установки; 7 - трансформатор высокого напряжения; 8 - блок конденсаторных батарей; 9 - камера аэрации воды; 10 -фильтр; 11 - накопительная емкость
