Введение к работе
Актуальность темы. Источники водоснабжения в последнее время подвергаются интенсивному загрязнению и их качество во многих регионах нельзя признать удовлетворительным. Сооружения водо подготовки и водоотведения, на которых используются традиционные методы и процессы, не всегда в состоянии обеспечить требуемую степень очистки воды. В полной мере это относится и к обеззараживанию воды - главному барьеру на пути передачи инфекций водным путем. По данным статистики, в России более 11% проб качества питьевой воды не удовлетворяют требованиям ГОСТ по бактериологическим показателям. Отмечается постоянный рост числа бактериальных и вирусных заболеваний, распространяемых через воду. Такое положение требует нового подхода к обеспечению эпидемиологической безопасности и, в частности, стимулирует работы по совершенствованию старых и внедрению принципиально новых технологий обеззараживания воды.
Из всего многообразия существующих методов обеззараживания наиболее перспективными с точки зрения технологических, экономических, гигиенических и экологических особенностей являются безреагент-ные методы, среди которых все большее распространение находят идеи нетрадиционного использования физических эффектов и явлений. В этом плане особый интерес представляет гидродинамическая кавитация - единственный вид кавитационного воздействия, позволяющий обработать большой объем воды с наименьшими материальными затратами. На ее эффективность не влияет мутность воды, солевой состав, рН. Кроме того, кавитация разрушает коллоиды, частицы взвеси, на которых и внутри которых существуют бактерии, лишая их тем самым защиты от химических и физических бактерицидных агентов.
Цель работы: оценка перспектив использования гидродинамической кавитации при обеззараживании воды; разработка на основе этого технологии по интенсификации процесса обеззараживания в установках проточного типа.
В связи с этим были решены следующие задачи:
анализ принципиальной возможности использования гидродинамической кавитации для обеззараживания воды;
нахождение степени влияния различных факторов, характеризующих кавитационный процесс, на биоцидный эффект гидродинамической кавитации;
В руководстве работой принимал участие кандидат технических наук, доцент Дегтереа Б.11.
исследование возможности повышения эффективности обеззараживания воды применением гидродинамической кавитации;
создание методики расчета по интенсификации процесса обеззараживания воды.
Научная новизна. Исследовано влияние определяющих факторов кавптациониого процесса на эффективность разрушения клеток отдельных видов микроорганизмов в устройствах проточного типа. Определено направление повышения эффективности обеззараживания ультрафиолетовыми установками путем предварительной обработки воды гидродинамической кавитацией. Разработана методика расчета установок комплексного обеззараживания кавитационным и ультрафиолетовым воздействием.
Практическая ценность. Полученные результаты дают возможность использования их при создании промышленных установок обеззараживания соды. На основании проведенных исследований заключен договор на внедрение технологии обеззараживания воды совместным использованием кавитационной и ультрафиолетовой обработки на очистных сооружениях в п. Кумены Кировской области, что позволит снизить себестоимость обработки воды на 11% и увеличить чистый экономический эффект на 600 тыс.руб/год. Разработанная методика легла в основу расчета системы обеззараживания на реконструируемых очистных сооружениях ЗАО "Санаторий "Нижне-Ивкино" Кировской области.
Основные положения, выносимые на защиту:
технология комплексного обеззараживания воды гидродинамической кавитацией и ультрафиолетовым облучением;
результаты исследований влияния определяющих факторов на бактерицидный эффект гидродинамической кавитации;
результаты исследований по определению характера воздействия гидродинамической кавитации на различные виды микроорганизмов;
результаты работ по интенсификации процесса ультрафиолетового обеззараживания за счет использования в комплексе с ним гидродинамической кавитации;
методика расчета систем обеззараживания воды кавитационным и ультрафиолетовым воздействием.
Достоверность полученных результатов подтверждается совпадением результатов исследований с имеющимися литературными данными и обеспечивается использованием аппарата математической статистики для обработки экспериментальных данных и определения погрешностей опыта.
Апробация работы. Материалы работы докладывались на ежегодной региональной научной конференции "Наука-производство-технология-экология" (г.Киров, 1999-2000); 5-ой "Региональные и муниципальные проблемы природопользования" и 6-й "Актуальные проблемы
природопользования" научно-практических конференциях (г.Кирово-Чепецк; 1998, 2000); международной научной конференции "Диагностика, лечение и профилактика инфекционных заболеваний. Биотехнология. Ветеринария." (г.Екатеринбург, 1999); IV международном конгрессе "Вода: экология и технология" ЭКВАТЭК-2000 (г.Москва, 2000). Работа выполнялась в рамках единого заказ-наряда и тематического плана Министерства образования Российской Федерации на 1997-2001 годы "Очистка воды от загрязнителей методом озонирования с использованием кавитации".
Пупликании результатов. По материалам диссертации опубликовано 9 статей и 2 тезисов докладов.
Объем и структура диссертации. Диссертационная работа состоит
из введения, 5 глав, заключения, библиографического списка
из /?/ источников, приложений. Материал изложен на страницах,
содержит 26 рисунков и /У таблиц.