Оптимізація процесу очищення природної води методом ультрафільтрації
| dc.contributor.author | Свєтлєйша, Олена Михайлівна | |
| dc.contributor.degreedepartment | технології неорганічних речовин та загальної хімічної технології | uk |
| dc.contributor.degreefaculty | хіміко-технологічний | uk |
| dc.contributor.degreegrantor | Національний технічний університет України "Київський політехнічний інститут" | uk |
| dc.date.accessioned | 2014-10-22T13:39:52Z | |
| dc.date.available | 2014-10-22T13:39:52Z | |
| dc.date.issued | 2014 | |
| dc.description.abstracten | A dissertation submitted in partial fulfillment of the requirements for the degree of Candidate of Technical Sciences, specialty 05.17.21 - Water purification technology. National Technical University of Ukraine ‘Kyiv Polytechnic Institute’, Kyiv, 2014. In the course of this study, impact of physico-chemical factors on humic substances rejection rate was assayed for combined inline coagulation and ultrafiltration water treatment technology. A number of criteria were established to help select optimal type of membrane with respect to resistance to irreversible fouling in the process of removal of humic substances from water. Mechanism of removal of humic substances from raw water by in-line coagulation and ultrafiltration was elucidated. Combined technology of in-line coagulation and ultrafiltration was developed, tested and implemented for purification of raw water from humic substances. Compared to other methods, 45-50% decreased cost of water purification without ecological harm can be accomplished by application of this technology. | uk |
| dc.description.abstractru | Диссертация на соискание научной степени кандидата технических наук по специальности 05.17.21 – технология водоочистки. Национальный технический университет Украины «Киевский политехнический институт», Киев, 2014. Диссертация посвящена вопросу исследования механизма и закономерностей процесса удаления гуминовых веществ комбинированной технологией «инлайн» коагуляции – ультрафильтрации и определения рациональных условий ведения процесса. В работе сформулированы, научно обоснованы и экспериментально подтверждены критерии оптимальности выбора ультрафильтрационных мембран, используемых в процессах очистки природной воды от гуминовых веществ технологией «инлайн» коагуляции - ультрафильтрации. В соответствии с установленными критериями определена наиболее подходящая для поставленных задач ультрафильтрационная мембрана со следующими характеристиками: материал - гидролизованный поливинилидендифторид, тип - полые волокна, тип организации процесса фильтрации - «снаружи внутрь», угол смачивания поверхности – 43 градуса. Исследование молекулярно-весового распределения гуминовых веществ в исходной воде и пермеате, полученном как с дозированием коагулянта перед мембраной, так и без него, показало, что низкая эффективность задержания гуминовых веществ обусловлена несоответствием размера молекул гуминовых веществ с размером пор мембраны. Кроме того, установлено, что «инлайн» дозирование коагулянта пентагидроксихлорида алюминия в поток перед ультрафильтрационной мембранной позволяет увеличить эффективность задержания высокомолекулярной фракции гуминовых веществ с молекулярной массой более 5 кДа, которая наиболее склонна к биодеструкции, и вызывает образование «биопленки» на поверхности обратноосмотических мембран. Исследовано влияние широкого спектра физико-химических параметров (температура, рН, вид и доза коагулянта, время контакта) на эффективность удаления гуминовых веществ комбинированной технологией «инлайн» коагуляции – ультрафильтрации. Установлено, что способность гуминовых веществ к коагуляции в режиме «инлайн» дозирования коагулянта в поток перед ультрафильтрационной мембраной зависит от вида и дозы коагулянта и увеличивается в ряду FeSO4 <FeCl3 < Al2(SO4)3<Al2(OH)5Cl. Показано, что коагулянты на основе Алюминия более эффективны, чем коагулянты на основе Ферума в процессах удаления гуминовых веществ комбинированной технологии «инлайн» коагуляции – ультрафильтрации. Предложен механизм и выделены основные стадии прохождения процесса удаления гуминовых веществ технологией «инлайн» коагуляции - ультрафильтрации. Путем изменения физико-химических параметров для каждой из выделенных стадий исследован механизм удаления гуминовых веществ комбинированной технологией «инлайн» коагуляции – ультрафильтрации и впервые показано, что задержание гуминовых веществ осуществляется согласно различным механизмам в диапазоне низких и высоких доз коагулянта. В диапазоне низких доз коагулянта удаления гуминовых веществ осуществляется за счет задержания на поверхности хлопьев коагулянта в объеме модуля. В диапазоне высоких доз коагулянта удаление гуминовых веществ обеспечивается за счет увеличения плотности вторичного фильтрующего слоя на поверхности мембраны. Показана возможность эффективной очистки днепровской воды от гуминовых веществ комбинированной технологией «инлайн» коагуляции – ультрафильтрации и определены рациональные условия ведения процесса: вид коагулянта – пентагидроксихлорид алюминия, доза коагулянта – 2 мг/дм3 по катиону металла, диапазон рН исходной воды – (7, 5 ÷ 8), время контакта коагулянта с водой – не менее 60 с. При установленных рациональных условиях эффективность очистки воды р. Днепр от гуминовых веществ составляет 53 % при постоянном трансмембранном давлении. Результаты исследований были использованы при разработке и внедрении проектов реконструкции существующих схем водоснабжения на следующих предприятиях: ТЭЦ-6 (г. Киев), ПАО «АрселорМиттал Кривой Рог» (г. Кривой Рог), ВОПМЗ им. А. М. Макарова (г. Днепропетровск), что подтверждается актами внедрения. Показано, что разработанная технология позволяет понизить себестоимость очищенной воды на 45 – 50 % по сравнению с существующими технологиями. | uk |
| dc.description.abstractuk | Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.17.21– технологія водоочищення. – Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут», Київ, 2014. Досліджено вплив фізико-хімічних параметрів на ефективність затримання гумінових речовин комбінованою технологією «інлайн» коагуляції – ультрафільтрації. Сформульовано та обґрунтовано критерії оптимальності вибору ультрафільтраційних мембран та елементів на їх основі, що використовуються у процесах очищення води від гумінових речовин для мінімізації ризику їх необоротного забруднення. Встановлено механізм видалення гумінових речовин з природної води комбінованою технологією «інлайн» коагуляції – ультрафільтрації. Розроблено, апробовано та впроваджено технологію очищення води від гумінових речовин з використанням «інлайн» коагуляції – ультрафільтрації, що дозволяє знизити собівартість очищеної води на 45 – 50%, у порівнянні з існуючими технологіями, з одночасним виключенням екологічного збитку. | uk |
| dc.format.page | 23 л. | uk |
| dc.identifier.uri | https://ela.kpi.ua/handle/123456789/9048 | |
| dc.language.iso | uk | uk |
| dc.publisher | Національний технічний університет України "Київський політехнічний інститут" | uk |
| dc.publisher.place | Київ | uk |
| dc.status.pub | published | uk |
| dc.subject.udc | 628.161: 628. 541.18 | uk |
| dc.title | Оптимізація процесу очищення природної води методом ультрафільтрації | uk |
| dc.type | Other | uk |
| thesis.degree.level | candidate | uk |
| thesis.degree.name | кандидат технічних наук | uk |
| thesis.degree.speciality | 05.17.21 – технологія водоочищення | uk |