Диссертация (Повышение надежности и экологической безопасности систем очистки сточных вод предприятий радиоэлектронной промышленности)

Министерство образования и науки Российской Федерациифедеральное государственное бюджетное образовательное учреждениевысшего образованияМосковский технологический университетМИРЭАЮНСИ АЗИЗПОВЫШЕНИЕ НАДЕЖНОСТИ И ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИСИСТЕМ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ПРЕДПРИЯТИЙРАДИОЭЛЕКТРОННОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИСпециальность: 05.26.01 - Охрана труда в области электроники приборостроения,радиотехники и связиДИССЕРТАЦИЯна соискание ученой степени кандидата технических наукНаучный руководитель, д.т.н., проф. Лёгкий Н.М.Москва - 2017 г2ОглавлениеВВЕДЕНИЕ............................................................................................................................

4ГЛАВА. 1ПРОБЛЕМЫЭКОЛОГИЧЕСКОЙБЕЗОПАСНОСТИИНЕОБХОДИМОСТЬ РАЗРАБОТКИ СОВРЕМЕННЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХПРОЦЕССОВ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ В О Д ....................................................................101.1Классификацияпромышленныхотходоврадиоэлектроннойпромышленности, в том числе осадков сточных вод................................................ 101.2Анализ существующих методов очистки. Достоинства и недостатки....... 221.3Оборудование, используемое на современных предприятиях.Оценкакачества его работы ........................................................................................................... 39ГЛАВА.

2МЕТОДПОВЫШЕНИЯЭФФЕКТИВНОСТИРАБОТЫСИСТЕМЫ ВОДООЧИСТКИ............................................................................................ 452.1Метод вычислительного инженерного анализа гидродинамических систем.Структурная схема метода .............................................................................................. 452.2База для создания метода........................................................................................48ГЛАВА. 3ОБОСНОВАНИЕМЕТОДОВНЕОБХОДИМОСТИКОМПЬЮТЕРНОГОИСПОЛЬЗОВАНИЯМОДЕЛИРОВАНИЯИИНЖЕНЕРНОГОАНАЛИЗА ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ И ОЦЕНКЕ ДАЛЬНЕЙШЕЙ РАБОТЫОЧИСТНЫХ СИ СТЕМ ........................................................................................................

533.1Использование методов конечных элементов, конечных объёмов и теорииподобия при инженерном анализе гидродинамических систем .............................. 533.2Обзорпрограммдляпоставленныхзадач.Выборпрограммыдлямоделирования узлов очистного оборудования..........................................................56ГЛАВА. 4ПРАКТИЧЕСКАЯЧАСТЬ.ГИДРОДИНАМИКЕ И ГИДРОМЕХАНИКЕМОДЕЛИРОВАНИЕВ6834.1Построение 3-D модели динамического фильтра.Прочностной анализэлементов конструкции фильтра при разных скоростях работы............................684.2Построение3-Dмоделисливнойтрубысистемыочисткистоковгальванического производства. Анализ функциональной зависимости скоростидвижения потоков воды по трубе от степени загрязнённости сточной в о д ы ..... 774.33-D моделирование и инженерный анализ мембранного ф ильтра...............

814.4Построение 3-D модели статического фильтра.Инженерный анализ егоработы...................................................................................................................................94ЗАКЛЮЧЕНИЕ......................................................................................................................99СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ.............................................................................................1004ВВЕДЕНИЕАктуальность темыСовершенствование существующих, и разработка новых технологий поочистке сточных вод способствует решению актуальной проблемы - болеекачественной переработке промышленных отходов и снижению наносимогоущерба окружающей среде отходами производства.Радиоэлектронная промышленность - одна из отраслей промышленности,обеспечивающих инновационный путь развития России. Однако, интенсивноеразвитиерадиоэлектроннойотраслииорганизацияновыхпроизводствпромышленного выпуска широкой номенклатуры радиоэлектронной аппаратуры(РЭА)свысокойконкурентоспособностьютребуетснижениязатратнаорганизацию производства и уменьшения влияния на экологию.Вэтихвспомогательныхусловияхиоптимизацияобслуживающихпроизводственныхпроизводствнапроцессоврадиоэлектронныхпредприятиях может обеспечить существенное снижение себестоимости основнойпродукции.

Это связано с тем, что вспомогательные и обслуживающие цеха такихпредприятий основными потребителями энергоресурсов, в том числе преснойводой. На них же лежит и очистка сточных вод. Причем суммарные затраты наочистку СВ в радиоэлектронном производстве могут занимать значительную частьв стоимости продукции. Вместе с тем, промышленное развитие страны, переход еена индустриальный путь развития приводит к ухудшению состояния окружающейсреды.Загрязнение атмосферы, гидросферы и литосферы твердыми, жидкими игазообразными отходами промышленной деятельности достигло угрожающихразмеров.

В связи с этим, актуальной является задача создания современного,высокотехнологичного и надежного оборудования для очистки сточных водпредприятий радиоэлектронной промышленности.5Целью диссертационной работыявляется совершенствование метода интегральной оценки характеристикустройствсистемыводоочисткииразработкамеханизмовиспользованиярезультатов такой оценки при выборе высокоэффективных технических решенийпо созданию устройств систем водоочистки радиоэлектронных производств наоснове современных информационных технологий.

Для достижения данной целинеобходимо решить следующие задачи:научный анализ формирования сточных вод радиотехнических предприятийс целью их классификации; - экспериментальные исследования состава сточныхвод радиоэлектронного производства различного типа;изучение кинетики и механизма процессов очистки сточных вод;создание BD-моделей гидродинамических процессов течения жидких сред вустройствах системы очистки вод;разработкарасчетно-экспериментальныхметодовопределениятехнологических характеристик устройств системы очистки вод на основерезультатов компьютерного моделирования;обобщение экспериментальных и теоретических исследований в формеинженерных решений, обеспечивающих снижение концентрации вредных веществв сточных водах и создание устройств с повышенным сроком эксплуатации;разработкатехнологическихнаосноведанныханализаметодикигидравлических,созданиясистемымассообменныхсимаксимальнойэффективностью очистки с высокой надежностью.Методы исследования, используемые в работе:теорияисследования,надежности,компьютернаякомпьютерное моделирование.статистическиеобработкаметоды,результатовэкспериментальныеэкспериментови6Научные положения, выносимые на защиту1.

Разработаны физическая и математическая модели устройств системыочистки сточных вод на основе SD-моделирования.2. Методысозданиясистем высокой надежности с максимальнойэффективностью очистки, комплексный анализ качества очистки в этих системах.Научная новизнаРазработан метод проектирования эффективных систем очистки сточныхвод на основе SD-моделирования и системного анализа, химико-технологическогомоделированияпроцессовочисткисточныхводсучетомособенностейпроизводства.Предложена SD-модель динамического фильтра.Проведен прочностнойанализ элементов конструкции фильтра при разных скоростях работы системысмешивания.ПредложенаSD-модельгальванического производства.сливнойтрубысистемыочисткистоковПроведен анализ функциональной зависимостискорости движения потоков воды по трубе от степени загрязнённости сточнойводы.Предложена S-D модель статическогофильтра.Было смоделированонесколько видов геометрии внутренних смесительных элементов.

Все онипроанализированы в программах инженерного анализа. После чего была выбранаоптимальная модель профиля, которая позволила получить наилучший результатсмешивания.изготовленПо результатам инженерного анализа и моделирования былопытныйобразец.Егоиспытания показаливысокоеперемешивания жидкости и реагентов и надёжность в эксплуатации.качество7Практическая значимостьПроведено экспериментальное сравнение работы различных систем очисткисточных вод промышленных предприятий радиоэлектронной промышленностей.Разработанановаяконструкцияустройствастатическогофильтра,имеющего срок службы в 2,5-3 раза дольше стандартных.Осуществлено внедрение полученных в диссертационной работе научныхрезультатов в экспериментальных устройствах.Достоверностьиобоснованностьэффективность предложенных решенийполученныхпримоделированииснаучныхположений,атакжеоснована на совпадении расчетов,экспериментальнымиирасчетнымизначениями, полученными по общепринятым методикам.Реализация полученных результатовАпробация основных положений была проведена на ЗАО «БМТ» г.Владимир -основного производителя очистных систем сточных вод длярадиоэлектронной промышленности.Апробация работыМатериалыдиссертационнойработыиотдельныеположениябылиполучены автором лично.

Автор самостоятельно разрабатывал моделирование в3D, проводил опыты по очистке сточных вод.Результаты использованы в докладе «Анализ эффективности коагулянтов,флокулентов, сорбентов в процессе очистки сточных вод предприятий.Основные результаты исследований были доложены на конференциях:Международная научно-техническая конференция «Дизайн, технологии иинновации в текстильной и легкой промышленности.867-ой Научной студенческой конференции,16-20.03.2015, г.

Москвгосударственный университет технологии и дизайна, «Применение синтез- газаФишера-Тропша для переработки отходов кожевенного производства».68-ой Научной студенческой конференции, г. Москва, Государственныуниверситет технологии и дизайна, «Экологическая характеристика методовочистки сточных вод от жиров и нефтепродуктов».ПубликацииПо теме диссертации опубликовано 6 научных работ, из них 3 в изданиях,рекомендованных ВАК России.•Юнси А., Захарова А.А. «Применение синтез- газа Фишера-Тропша дляпереработки отходов кожевенного производства» Сборник научных трудов67-ой Научной студенческой конференции 2015•Юнси А., Захарова А.А.

Технологии переработки промышленных отходов иотходов потребления в Алжире. // Дизайн и технологии. - 2015-№ 50•Юнси А., Тенденции развития современного производства и необходимостьвнедрения технологических процессов с замкнутой системой водооборота //Экология и жизнь. -2015-№9 с.20-21•Юнси А., Методы инженерного анализа и 3-D моделирование припроектировании систем очистки сточных вод // В мире научных открытий. 2015. -№ 7-2015 с.7-9•Юнси А., История создания и развития очистных сооружений городаМосквы. // Вестник технологического университета.