ИССЛЕДОВАНИЕ ИЗМЕНЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ КИСЛЫХ СТОЧНЫХ ВОД В ПРОЦЕССЕ ИХ НЕЙТРАЛИЗАЦИИ

Н. Н. Беляев, Т. И. Русакова

Анотація


Получена математическая модель для исследования процесса нейтрализации сточных вод, которая учитывает параметры их поступления, а также нейтрализатора. Оценено изменение концентрации кислых сточных вод под влиянием нейтрализатора (щелочи): выявлены участки, где происходит полная нейтрализация кислоты или наблюдается наличие «застойных зон». Предложена методика численного расчета концентрации кислоты в сточных водах под действием нейтрализатора (щелочи), которая основана на совместном решении гидродинамической задачи по определению компонент скорости движущегося водного потока внутри емкости и задачи по переносу примеси (кислоты или щелочи). Проведен ряд вычислительных экспериментов на основе разработанной численной модели. Показано изменение концентрации кислоты под действием нейтрализатора при разной глубине его подачи, проведен сравнительный анализ и установлены закономерности изменения концентрации кислоты сточных вод, которые образуются в технологических процессах многих отраслей промышленности и требуют нейтрализации. Предложена эффективная численная модель для расчета процессов гидродинамики и массопереноса в установке для нейтрализации кислотных сточных вод. Отображена возможность учитывать в модели ряд важных факторов: форму емкости, наличие в ней дополнительных элементов (локальных сужений), местоположение отверстий для подачи сточных вод и нейтрализующего раствора. Показано, что математическая модель и пакет программ позволяют осуществлять расчет процесса нейтрализации производственных сточных вод, содержащих щелочи и кислоты, с учетом обеспечения экологической и производственной безопасности промышленных предприятий.

Ключові слова


щелочные и кислотные сточные воды; нейтрализация; концентрация примеси; математическая модель; вычислительный эксперимент

Повний текст:

PDF (Russian)

Посилання


Беляев, Н.Н. Математическое моделирование массопереноса в горизонтальных

отстойниках [Текст] / Н.Н. Беляев, В.А. Козачина. – Д.: Акцент ПП, 2014. – 114 с.

Водопостачання та очистка природних вод [Текст] / С.М. Епоян [та ін.]. – Х.: Харк. держ. техн. ун-т буд-ва та архіт., 2010. – 183 c.

Давыдовский, А.Г. Математическое моделирование эффективности и надежности системы очистки сточных вод гальванических производств [Текст] / А.Г. Давыдовский // Уник. исслед. XXI в. – 2015. – №1. – С. 89–108.

Інтенсифікація технологічних процесів комплексного очищення стічних вод промислово-урбаністичних центрів [Текст] / Н.А. Мєшкова-Клименко [та ін.]. – К.: ТОВ ТО «Ексклюзив», 2013. – 239 c.

Епоян, С.М. Метод підвищення ефективності змішування природної води з реагентом і методика проведення досліджень [Текст] / С.М. Епоян, Г.І. Сухоруков, В.А. Яркін // Наук. вісн. буд-ва. – 2016. – №1(83). – С. 187–193.

Ковальчук, В.А. Очистка стічних вод [Текст] / В.А. Ковальчук. – Рівне: Рівнен. друк., 2002. – 622 с.

Марчук, Г.И. Математическое моделирование в проблеме окружающей среды [Текст] / Г.И. Марчук. – М. : Наука, 1982. – 320 c.

Проектування мереж водовідведення стічних вод міста [Текст] / С.М. Епоян [та ін.]. – Х.: Каравела, 2004. – 124 c.

Численное моделирование распространения загрязнения в окружающей среде [Текст] / М.З. Згуровский, В.В. Скопецкий, В.К. Хрущ, Н.Н. Беляев. – К.: Наук. думка, 1997. – 368 с.

Шулаев, М.В. Математическое моделирование процесса нейтрализации щелочных производственных сточных вод газообразным диоксидом углерода [Текст] / М.В. Шулаев, Р.Р. Баширов, И.Р. Мухаметшин // Вода: химия и экология. – 2010. – №8. – С. 46–50.

Minimization–optimization of water use in the process of cleaning reactors and containers in a chemical industry [Text] / D. Alvarez, N. Garrido, R. Sans, I. Carreras J // Cleaner Prod. – 2004. – No. 12(7). – Р. 781–787.

Alwan, Dr. G. M. pH-Control Problems of Wastewater Treatment Plants [Text] / Dr. G. M. Alwan // Al-Khwarizmi Engineering J. – 2008. – Vol. 4. – No. 2. – P. 37 – 45.

Damons, R. E. An Aspen Model for the Treatment of Acid Mine Water [Text] / R. E. Damons and F. W. Petersen // The European J. of Mineral Processing and Environmental Protection. – 2002. – Vol. 2. – No. 2. – P. 69 – 81.

Kang, J. Modeling and Control of pH in Pulp and Paper Wastewater Treatment Process [Text] / J. Kang, M. Wang // J. Water Resource and Protection. – 2009. – Vol. 12. – P. 122–127.

Mathematical Modeling and Development of a Low Cost Fuzzy Gain Schedule Neutralization Control System [Text] / Rodrigo Sislian [et al.] // Engineering Letters. – 2016. – Vol. 24. – P. 3–16.

Sam Justus A. Model Based Controller of pH Neutralization in Waste Water Treatment Process [Text] / Sam Justus A, Mr. Kingston Stanley // International J. Of Innovative

Research In Technology. – 2014. – Vol. 1., – tiss. 8.– P. 106 – 111.

[Electronic resourse] – Access mode: http://ecovod.ru/stancia-neytralizacii-stochnykhvod – Title from the screen.


Посилання

  • Поки немає зовнішніх посилань.


Індексування журналу

Журнал розміщено у наукометричних базах, репозитаріях та пошукових системах:

         

Адреса редколегії:  Дніпровський національний університет імені Олеся Гончара, пр. Гагаріна, 72, Дніпро, Україна, 49010.

www.dnu.dp.ua

Гол. редактор д. т. н., проф. Андрій Дреус 

контактна особа

к. фіз.-мат. н., доц. Володимир Карплюк, ДНУ. 

Телефон:(067) 801-97-91 E-mail: vl.karpliuk@ukr.net


Free counters! Яндекс.Метрика

Лицензия Creative Commons
Це видання має доступ за ліцензією Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.

Open Science in Ukraine - website development