Разработка систем подготовки воды питьевого качества с применением мембранных технологий - Автореферат

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук разработка систем подготовки воды питьевого качества с применением мембранных технологийРабота выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Московский государственный строительный университет». Официальные оппоненты: Щербаков Владимир Иванович, доктор технических наук, доцент, ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный архитектурно-строительный университет», кафедра гидравлики, водоснабжения и водоотведения, профессор Защита состоится «___» ___________2012 года в _____ часов на заседании диссертационного совета Д 212.138.10 при ФГБОУ ВПО «Московский государственный строительный университет» по адресу: 129337, Москва, Ярославское шоссе, 26, ауд.В настоящей работе проведены исследования, позволяющие обосновать возможность применения мембранных установок в питьевом водоснабжении, осуществить правильный выбор метода мембранного разделения (УФ или НФ), подобрать оптимальный тип мембран, обеспечивающий требуемое качество очищенной воды в зависимости от качества исходной воды. Для этого в работе проведен ряд исследований, результаты которых позволяют: - продемонстрировать преимущества мембранной технологии для подготовки воды питьевого качества перед традиционно используемыми для этой цели осветлительно-сорбционными фильтрами, показав высокий экономический эффект за счет уменьшения эксплуатационных затрат; определить оптимальные параметры работы мембранных установок (для нанофильтрационных: тип мембран, величина рабочего давления, выход фильтрата, а для ультрафильтрационных: величина пористости мембран, от чего зависит общее количество получаемой воды), соответствующие минимальным эксплуатационным затратам и обеспечивающие требуемое качество очищенной воды в зависимости от качества исходной воды. На основе полученных данных составлена компьютерная программа, которая позволяет в зависимости от состава исходной воды выбрать оптимальный тип мембран, обеспечивающий требуемое качество очищенной воды, соответствующее требованиям САНПИН, а также выбрать оптимальные значения рабочих параметров установок: величины рабочего давления и выхода фильтрата; Вода заданного состава помещалась в бак исходной воды, откуда насосом подавалась в мембранный аппарат, в котором вода разделялась на два потока: фильтрат (очищенная вода) и концентрат - сбросной поток, в котором находятся загрязнения.Проведен критический обзор современных моделей, описывающих работу мембранных установок (прогноз качества воды, прогноз работы мембран в процессе их загрязнения), отмечены недостатки существующих представлений о прогнозе качества очищенной воды, намечены пути совершенствования современных мембранных систем очистки. Составлена компьютерная программа, позволяющая в зависимости от состава исходной воды, типа мембран и заданных параметров рабочего давления и выхода фильтрата, дать прогноз состава очищенной воды. На основе изучения влияния состава воды на селективность мембран по органическим веществам, предложена методика прогноза качества очищенной воды по окисляемости. Приведена оценка качества очистки воды по органическим веществам при использовании различных технологий (фильтрование сорбция, ультрафильтрация сорбция, нанофильтрация) и их экономическое сравнение (определены основные эксплуатационные затраты). На основе теоретического изучения процессов загрязнения ультрафильтрационных мембран разработана усовершенствованная методика прогноза работы ультрафильтрационных установок и подбора оптимальных параметров мембран (размера пор) для различных показателей качества воды.