Введение к работе
Актуальность темы. Рост народонаселения и развитие промышленности требуот постоянного увеличения производства питьевой воды.
Современная технология получения питьевой воды состоит в очистке природных вод на крупнотоннакных установках - станциях очистки природных вод. Наиболее важный технологическим процессом на отих станциях является процесс фильтрования, который реализуется, как правило, в скорых фильтрах. Производительность скорого фильтра в ходе технологического процесса су-щестгенно и быстро уменьшается, т.к. в его фильтрующем слое накапливается загрязнения, поступающие из очищаемой воды. Это требуот периодической очистки фильтрующего слоя.
Эффективность работы станций очистки природных вод, включающих десятки и дане сотни фильтров, определяется их состоянием.
Известные в настоящее время решения по автоматизации процесса филирования сводятся к стабилизации отдельных реяимных параметров и управлению работой фильтров по некоторым косвенным показателям, характеризующим их состояние. Это на обеспечивает оптимизации процесса фильтрования и снижает технике- > экономические показатели работы станций очистки природных вод.
В связи с этим актуальными являются исследования и разработки, направленные на создание автоматизированных систем управления процессом фильтрования, использующих оперативную измерительную информацию о состоянии скорых фильтров.
Ііель работы. Создание способов автоматизации процесоа фильтрования на станциях очистки природных вод, базирующихся на использовании оперативной информации о состоянии фильтров, . разработка на их основе систем автоматического контроля и управления фильтрами и блоками фильтров, а также решение актуальной задачи повышения эффективности работы станций очистки природных вод.
Научная новизна. Обоснована теоретически и проверена экспериментально возможность управления процессом фильтрования на станциях очистки природных вод о использованием измеритель-
- 2 -ной информации о гидровличоской проводимости фильтров.
Созданы математические модели статической и динамической характеристик скорого фильтра, основанные на совместном решении уравнения Дарси для фильтрующего слон постоянной толщины и уравнения сплошности потока с учетом аккумулирующей способности фильтра и резистивних свойств отводящего канала.
Разработаны принцип и системы автоматического контроля текущего состояния скорых фильтров по измерительной информации о гидровличоской проводимости фильтрующего слоя последних.
Получена экспериментально математическая модель динамики гидравлической проводимости скорых фильтров и разработана процедура прогнозирования состояния скорого фильтра и блока фильтров по втой модели. .
Доказана возможность и эффективность управления работой скорого фильтра по минимально допустимому значению его гидравлической проводимости.
Решена задача оптимального управлония блоком параллельно работающих скорых фильтров как для агрегатов, обладающих линейными статическими характеристиками существенно изменяющийся во времени при наличии непрерывной измерительной информации о гидравлической проводимости отдельных фильтров для режимов работы с постоянной п падающей скоростью фильтрования.
Практическая ценность работы. Разработанный принцип контроля гидравлической проводимости фильтрующего слоя позволяет полностью автоматизировать контроль-состояния скорых фильтров станций очистки природных вод.
Предложенные модели, системы и алгоритмы позволяют выявить возможность уменьшения анергетичвекпх затрат на очистку воды, увеличить длительность филыроцикла и надежность очистки питьевой воды.
Найденные решения получили применение при автоматизации контроля состояния скорых фильтров и управления фильтроцнклок на Северной-московской-станциилюстки^природных вод.
Апробация работы. Основные положения работы докладывались на научно-технических конференциях профессорско-проподавате-льокого состава, аспирантов и сотрудников Тверского политехнического института 1992г.
Публикация, Основные результати исследований и разработок изложены в четырех статьях, список которых приведен ъ заключительной части автореферата. . .
Структура и обт.ем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, списка использованных источников и четырех приложении. Работа содержит 181 страниц,включая '45 рисунков и 9 таблиц. Список использованных источников включает 81 наг основание. Приложения занимают 25страниц .
