Диссертация (1141478), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Поэтому разработка новыхметодов очистки оборотных и сбросных вод установок рыборазведения сиспользованием дешевых местных материалов (рисовой соломы) являетсяактуальной научной и практической темой исследований.6Степень разработанности темы исследования.Вопросами очистки оборотных и сбросных вод рыборазведения занималисьАлабастер Дж., Голосун В.П., Ллойд Р., Проскуренко И. В., Феофанов Ю.А., ХосидЕ.В. и др.
Во всем мире широко применяются сорбционные методы очистки данныхвод, но отсутствуют сведения о применении рисовой соломы из Египта в качествесорбента и фильтранта.Объект исследования - Технология очистки оборотных вод в установкахрыборазведения.Предметисследования-Очисткаводрыбоводныхзаводовсиспользованием рисовой соломы.Цель и задачи работы. Цель работы обосновать и разработать технологиюочистки оборотных вод установок рыборазведения с помощью рисовой соломы.Для достижения этой цели назначаются следующие задачи:- разработка технологической схемы очистки сточных вод для повторногоиспользования в рыбоводческих хозяйствах;- обоснование использования сельскохозяйственных отходов (рисоваясолома) в технологии очистки вод установок рыборазведения для снижения затратна очистку;- доказательство физических и химических технологических операцийпреобразования рисовой соломы в материал экономической и техническойценности для использования на разных стадиях очистки воды;- создание программы для расчета технологических параметров процессаудаления аммония из воды на основе кинетических и изотермическиххарактеристик активированной рисовой соломы;- получить прогнозную модель искусственных нейронных сетей дляпрогнозирования адсорбции рыбных отходов из воды на модифицированнойрисовой соломе;7- сравнительная оценка эффективности биологической очистки оборотныхводсиспользованиемискусственногоосвещениясадсорбциейнакарбонизированной рисовой соломе.Научная новизна работы- обоснованы способ преобразования и применение рисовой соломы послеее активации для удаления аммония и органических веществ (по ХПК) изоборотных вод установок рыборазведения;- предложено описание трехстадийного механизма адсорбция на биоугле изактивированной рисовой соломы;- впервые получена прогнозная модель с помощью искусственныхнейронных сетей для прогнозирования процесса адсорбции аммония иорганических загрязнений из оборотных вод УЗВ;- впервые показана нетоксичность рисовой соломы при ее использовании наочистных сооружениях.Теоретическая и практическая значимость работыТеоретическая значимость работы заключается в следующем:- уточнены особенности двухступенчатого механизма сорбции аммония изоборотных вод установок рыборазведения сорбентом из карбонизата рисовойсоломы;- установлено, что сорбция аммония сорбентом из карбонизата рисовойсоломы описывается изотермами адсорбции Ленгмюра и Фрейндлиха;- получены экспериментальные зависимости для расчета технологии очисткивод с коэффициентом детерминации более 0,9;- получен ранжировочный ряд факторов, влияющих на величину адсорбцииаммония и органических веществ;- определена экономичность использования рисовой соломы в очисткесточных вод.Практическая значимость работы:- предложены технологические и конструктивные решения для очисткиоборотных вод с использованием фильтранта и сорбента из рисовой соломы;8- разработаны рекомендации для проектирования 3 технологических схемобработки УЗВ: 1 – предварительная очистка оборотных вод; 2 - очистка вод черезосветлительные фильтры, загруженные дробленой рисовой соломой; 3 - доочисткавод на сорбционных фильтрах, загруженных карбонизированной рисовой соломой.- разработана лицензированная компьютерная программа расчета процессаадсорбции карбонизатом рисовой соломы для выделения аммония из оборотныхвод;- технико - экономическими расчетами показано, что превышение затрат наполучение активированных углей из разных материалов по сравнению ссорбентами из рисовой соломы составляет 1.55 - 10.29 раз.Методология и методы исследованияВ качестве методологической и научной основы для определения свойств исостава материалов, используемых в исследовании, применялись электроннаямикроскопия,рентгеновскаятермогравиметрияиспектроскопия,рентгенограмма.инфракраснаяАнализводывспектроскопия,лабораторныхипроизводственных испытаниях осуществлялся физическими и химическимиметодами с помощью ионно-измерительных приборов.
В качестве теоретическойбазы приняты фундаментальные законы адсорбция и гидродинамики, а такженаучные работы отечественных и зарубежных специалистов в области очистки вод.Методы исследований включали: аналитическое обобщение известных научных итехнических результатов, моделирование изучаемых процессов на испытательныхустановках, оснащенных контрольно-измерительными приборами, оптические ифизико-химические методы анализа сточных вод и водопроводной водылабораторных, полупроизводственных и производственных установок.
Обработкуэкспериментальных данных вели методами математической статистики икорреляционного анализа. Окончательные результаты были подтверждены ваккредитованной лаборатории ОАО " ЮВЭнергочермет" (г. Ростов-на-дону).Положения, выносимые на защиту- методы и технология превращения рисовой соломы в сорбент и фильтрант;9- методика и компьютерная программа расчета процесса адсорбциикарбонизатом рисовой соломы для выделения аммония из оборотных вод;- моделирование и прогнозирование с помощью искусственных нейронныхсетей концентраций аммония и ХПК в очищенной воде на основе входныхпеременных;- технологические и конструктивные решения для получения фильтранта исорбента из рисовой соломы;- доказательство нетоксичности рисовой соломы для использования вочистке вод;- рекомендации для проектирования 3 технологических схем обработки УЗВ:1 - предварительная очистка оборотных вод; 2 - очистка вод через осветлительныефильтры, загруженные дробленой рисовой соломой; 3 - доочистка вод насорбционных фильтрах, загруженных карбонизированной рисовой соломой.Степень достоверности полученных результатовДостоверность научных положений и выводов обоснована применениемклассических положений теоретического анализа, моделированием изучаемыхпроцессов, статистической обработкой результатов и удовлетворительнойсходимостьюполученныхрезультатовисследований,выполненныхвлабораторных и промышленных условиях.
Достоверность результатов работыпризнана публикацией статей по данной теме в рецензируемых научных журналахв РФ и за рубежом.Апробация результатов исследованияОсновные результаты работы докладывались на: научно-техническихконференциях ДГТУ 2015, 2016, 2017, 2018 г; IX Международной научнопрактической конференции «Техновод-2016», Ростов-на - Дону 2016г; XЮбилейной Международной научно-практической конференции «Техновод2017», Астрахань, 2017 г; Х Международной научно-практической конференции "Перспективы развития научно- технического сотрудничества стран - участницЕвразийскогоэкономическогосоюза",Астрахань,2017;Международноймолодежной научной конференции «Дельты рек России: закономерности10формирования, биоресурсный потенциал, рациональное хозяйствование ипрогнозы развития», Ростов - на - Дону, 2018.Личный вклад автора в получении результатов: изучение литературныхи патентных источников, формулировка и постановка задач исследований, участиев проведении лабораторных и опытно-промышленных исследований, обработка ианализ результатов полученных данных, формирование выводов, разработкапредложений и технических решений по повышению эффективности очисткисточных вод и внедрении в практику разработанных технологий, написаниенаучных статей, составление и регистрация двух патентов и программы расчетаколичества адсорбентов на право интеллектуальной собственности.Область исследования соответствует требованиям паспорта научнойспециальности 05.23.04 - «Водоснабжение, канализация, строительные системыохраны водных ресурсов», пункт № 3 - «Методы очистки природных, сточных вод,технологические схемы и конструкции используемых сооружений, установок,аппаратов и механизмов»Результаты работы внедрены в технологическую схему очисткиоборотных вод установок рыборазведения ООО "Полимермаш", г.
Ейск,Краснодарского края.Публикации. Научные результаты достаточно полно изложены в 19 научныхпубликациях, из которых 6 работ опубликованы в журналах, включенных вперечень рецензируемых научных изданий, в которых должны быть опубликованыосновные научные результаты диссертаций на соискание ученой степеникандидата наук, 3 работы опубликовано в журналах, индексируемых вмеждународных реферативных базах Scopus, Web of Science и других, 3 патентаРФ на изобретение и 1 программы для ЭВМ.Структура и объем диссертации.
Диссертация состоит из введения, шестиразделов, выводов, списка литературы и приложений. Общий объем работы 178страницы, в том числе 151 страницы основного текста, включает 35 таблицу, 67рисунка и 17 страниц списка литературы.11Глава 1 ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ МЕТОДЫ ПОДГОТОВКИ ВОДЫ1В УЗВ ПРОЦЕССАХ ИСКУССТВЕННОГО РЫБОРАЗВЕДЕНИЯ1.1Краткая история развития рыбоводства в ЕгиптеСведения об искусственном рыборазведении в Египте появились с моментавозникновения письменной истории. Могильные фризы, иллюстрирующие урожайтилапии в искусственных прудах, датируются 2500 г.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
