Виявлення особливостей електролізно-кавітаційного водоочищення басейнів
DOI:
https://doi.org/10.15587/1729-4061.2019.162229Ключові слова:
кавітаційне очищення води, електролізне очищення води, біологічне забруднення, органічні домішки, хімічно-активні радикалиАнотація
Розроблена інноваційна технологія електролізно-кавітаційного водоочищення та водопідготовки басейнів. Даний метод належить до групи фізичних методів водоочищення і його перевагою є відсутність потреби у вартісних хімічних дезінфектантах та високий до 97–98 % ступінь очищення води від біологічних та органічних забруднювачів. Типовий технологічний процес електролізного водоочищення, який ґрунтується на електролізному розчепленні кухонної солі із утворенням хімічно активованого гіпохлориду натрію, доповнено операцією кавітаційного знезараження води від органічних та біологічних забруднювачів. Попередня кавітаційна обробка води басейнів на 75–80 % понижує ступінь її забруднення, що приблизно вдвічі понижує потребу в продукованому електролізними апаратами дезінфектанті. Це пропорційно на 45–50 % зменшує тривалість роботи енергозатратного електролізного обладнання і на третину понижує затрати електроенергії на водоочисні операції.
Для кавітаційного знезараження води басейнів розроблено нову конструкцію промислового варіанту віброкавітатора резонансної дії, досліджено умови збурення в ньому кавітаційних процесів, розроблено методику проектування та розрахунків його основних вузлів та деталей. Передуючий електролізному водоочищенню блок віброкавітаторів забезпечує окиснення органічних домішок забрудненої води, у тому числі і сечовиною, до 75–77 %. Ступінь біологічного знезараження води при цьому сягає 80–82 % при продуктивності 3–3,5 м3/год.
Потужність електромагнітів приводу віброкавітаторів становить 1–1,5 кВт, що на порядок менше порівняно із потужністю електролізних апаратів. Завдяки цьому запропоноване поетапне кавітаційне та електролізне водоочищеня понижує сумарні енергозатрати на здійснення водоочисної операції. Для стандартних басейнів з об’ємом води 3000 м3із електролізним водоочищенням запровадження додаткового кавітаційного дозволить щомісячно понизити енергозатрати на водоочисній операції приблизно на 1200–1500 кВт.
Розглянуто правові аспекти використання запропонованих рішень в частині, що стосується виробничого впровадження електролізно-кавітаційного водоочисного процесу та підвищення безпеки користувачів водних процедур та послуг
Посилання
- Farooq, R., Rehman, F. et. al. (2009). The Effect of Ultrasonic Irradiation on the Anaerobic Digestion of Activated Sludge. World Applied Sciences Journal, 6 (2), 234–237.
- Silin, R. I., Hordieiev, A. I. (2006). Tekhnolohiya hidrokavitatsiynoi obrobky vody ta metodyka rozrakhunku elementiv pryvodu obladnannia. Avtomatyzatsiya vyrobnychykh protsesiv u mashynobuduvanni ta pryladobuduvanni, 40, 221–228.
- Koval, I. Z., Starchevskyi, V. L. (2012). Intensyfikuiucha diya barbotovanykh haziv u protsesakh ultrazvukovoho znezarazhennia vody. Naukovi visti Natsionalnoho tekhnichnoho universytetu Ukrainy "Kyivskyi politekhnichnyi instytut", 1, 137–140.
- Viten’ko, T. N., Gumnitskii, Y. M. (2007). A mechanism of the activating effect of hydrodynamic cavitation on water. Journal of Water Chemistry and Technology, 29 (5), 231–237. doi: https://doi.org/10.3103/s1063455x07050037
- Shevchuk, L., Aftanaziv, I., Falyk, T. (2017). Vibrocavitation decontamination of brewing yeast-containing wastewater. Chemistry & Chemical Technology, 11 (4), 475–479. doi: https://doi.org/10.23939/chcht11.04.475
- Koval, I., Kislenko, V., Shevchuk, L., Starchevskyy, V. (2011). Kinetic regularities of the processes of accumulation and destruction of microorganisms in water at bubbling of the different gases. Chemistry & Chemical Technology, 5 (4), 463–467. doi: https://doi.org/10.23939/chcht05.04.463
- Koval, I., Shevchuk, L., Starchevskyy, V. (2011). Ultrasonic Intensification of the Natural Water and Sewage Disinfection. Chemical Engineering Transaction, 24, 1315–1320. doi: http://doi.org/10.3303/CET1124220
- Koval, I. Z., Kislenko, V. N., Starchevskii, V. L., Shevchuk, L. I. (2012). The effect of carbon dioxide on the viability of bacteria of Bacillus and Diplococcus genera. Journal of Water Chemistry and Technology, 34 (2), 112–116. doi: https://doi.org/10.3103/s1063455x12020075
- Kondratovych, O., Koval, I., Kyslenko, V., Shevchuk, L., Predzumirska, L. (2013). Whey Disinfection and its Properties Changed under Ultrasonic Treatment. Chemistry & Chemical Technology, 7 (2), 185–190. doi: https://doi.org/10.23939/chcht07.02.185
- Aftanaziv, I. S., Strohan, O. I., Shevchuk, L. I., Starchevskyi, V. L. (2014). Pat. No. 107769 UA. Vibratsiynyi elektromahnitnyi kavitator. No. a201400823; declareted: 29.01.2014; published: 10.07.2014, Bul. No. 13.
- Shevchuk, L. I., Aftanaziv, I. S., Strohan, O. I. (2011). Vibratsiynyi elektromahnitnyi kavitator rezonansnoi diyi. Avtomatyzatsiya vyrobnychykh protsesiv u mashynobuduvanni ta pryladobuduvanni, 45, 374–379.
- Antes, F. G., Diehl, L. O., Pereira, J. S. F., Guimarães, R. C. L., Guarnieri, R. A., Ferreira, B. M. S., Flores, E. M. M. (2017). Effect of ultrasonic frequency on separation of water from heavy crude oil emulsion using ultrasonic baths. Ultrasonics Sonochemistry, 35, 541–546. doi: https://doi.org/10.1016/j.ultsonch.2016.03.031
- Maleki, A., Shahmoradi, B., Daraei, H., Kalantar, E. (2013). Assessment of ultrasound irradiation on inactivation of gram negative and positive bacteria isolated from hospital in aqueous solution. Journal of Advances in Environmental Health Research, 1 (1), 9–14.
- Adhikari, U., Goliaei, A., Berkowitz, M. L. (2015). Mechanism of Membrane Poration by Shock Wave Induced Nanobubble Collapse: A Molecular Dynamics Study. The Journal of Physical Chemistry B, 119 (20), 6225–6234. doi: https://doi.org/10.1021/acs.jpcb.5b02218
- Vashkurak, U., Shevchuk, L., Nykulyshyn, I., Aftanaziv, I. (2018). Research into effectiveness of cavitation cleaning of wastewater of a fatandoil plant from organic and biological contamination in the presence of various gases. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 3 (10 (93)), 51–58. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.131953
- Kondratovych, O., Koval, I., Kyslenko, V., Shevchuk, L., Predzumirska, L. (2013). Whey Disinfection and its Properties Changed under Ultrasonic Treatment. Chemistry & Chemical Technology, 7 (2), 185–190. doi: https://doi.org/10.23939/chcht07.02.185
- Struminska, O., Kurta, S., Shevchuk, L., Ivanyshyn, S. (2014). Biopolymers for Seed Presowing Treatment. Chemistry & Chemical Technology, 8 (1), 81–88. doi: https://doi.org/10.23939/chcht08.01.081
- Lanets, O. S. (2008). Vysokoefektyvni mizhrezonansni vibratsiyni mashyny z elektromahnitnym pryvodom (Teoretychni osnovy ta praktyka stvorennia). Lviv: Vyd-vo Nats. Un-tu «Lvivska politekhnika», 324.
- Aftanaziv, I. S., Shevchuk, L. I., Strogan, О. І., Falyk, T. S. (2018). The growth of agricultural plants with the modern water treatment technologies. Scientific Bulletin of UNFU, 28 (6), 23–29. doi: https://doi.org/10.15421/40280604
- Antes, F. G., Diehl, L. O., Pereira, J. S. F., Guimarães, R. C. L., Guarnieri, R. A., Ferreira, B. M. S. et. al. (2015). Feasibility of low frequency ultrasound for water removal from crude oil emulsions. Ultrasonics Sonochemistry, 25, 70–75. doi: https://doi.org/10.1016/j.ultsonch.2015.01.003
- Antes, F. G., Diehl, L. O., Pereira, J. S. F., Guimarães, R. C. L., Guarnieri, R. A., Ferreira, B. M. S., Flores, E. M. M. (2017). Effect of ultrasonic frequency on separation of water from heavy crude oil emulsion using ultrasonic baths. Ultrasonics Sonochemistry, 35, 541–546. doi: https://doi.org/10.1016/j.ultsonch.2016.03.031
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2019 Liliya Shevchuk, Ivan Aftanaziv, Lesya Strutynska, Orysia Strogan, Igor Samsin
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.
Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.
