Проекты участников финального этапа НТТМ-2017

← К списку проектов

Проект
Разработка устройства для очистки сточных вод с промышленных предприятий и в энергетических отраслях промышленности
НТТМ-2017-0749 | Категория I

Автор:

Чорная София Игоревна

Научный руководитель:
Мингазетдинов Идгай Хасанович
Организация:
МБОУ «Лицей №145»,
Республика Татарстан, Казань
Цель работы
Анализ современного состояния водных ресурсов; решение проблемы очистки сточных вод путем разработки центробежно-сорбционного сепаратора, входящего в состав очистного сооружения, применяемого на промышленных предприятиях и в энергетических отраслях промышленности.
Обзор предметной области
В современном мире особенно остро встала проблема экологии нашей планеты. На экологическую ситуацию в мире большое влияние оказывает промышленная деятельность. Образование большого количества отходов и является основной проблемой всех промышленных предприятий. А Загрязнение гидросферы сточными водами с промышленных предприятий является одной из важнейших экологических проблем. Путей решения экологических проблем, а именно проблем, связанных с организацией замкнутых оборотных систем водоснабжения может быть несколько:
• Снижение водопотребления - совершенствование существующих и разработка новых технических процессов.
• Организация малоотходных и безотходных технических процессов. Например, многократное использование сточных вод для промышленного водоснабжения.
• Совершенствование методов очистки сточных вод. То есть устранение недостатков существующих установок для очистки, комбинирование разных процессов для достижения лучшего результата и т.д.
Были рассмотрены различные виды загрязнителей сточных вод (взвешенные вещества, микрочастицы, масла, ионы тяжелых металлов и др.) и соответствующие им методы очистки (коагуляция, флотация, сепарация, сорбция, ионный обмен и др.).
В ходе работы был проведен патентный поиск, который производился по теме «Устройства для очистки сочных вод» и по МПК B01D(разделение) и B04C(устройства с использованием вихревых потоков), было выявлено и рассмотрено около 15-20 охранных документов и выявлены их недостатки: неполноценная очистка, большие габариты, большие затраты энергии и в обслуживании.
Описание результатов проекта
За прототип было взято устройство «Центробежный сепаратор для очистки воды от механических примесей» (авторы: Гендер М.М., Квасенков О.И., Кудрявцев В.В., Соколов В.В.). Устройство было усовершенствовано: была добавлена подвижная камера для осуществления очистки от растворенных веществ по средствам сорбента (или ионита) и его непрерывной регенерации. Были построены чертежи. Устройство работает следующим образом (см. рисунок 1 и рисунок 2): Исходная сточная вода, загрязненная взвешенными и растворенными загрязнителями, через патрубок подвода очищаемой воды 2 поступает в спиральный корпус 1. По мере движения в спиральном канале, за счет действия центробежных сил, взвешенные частицы отбрасываются с внешней стенки спирали и, по мере накопления, дойдя до отражателей 15 отводятся через прорези 14, через кожухи 3 попадают в камеру отвода шлама 13 и удаляются через патрубок 12.
По мере продвижения жидкости по спиральному каналу центробежная сила возрастает, и к стенке канала отбрасываются средние и мелкие частицы, которые удаляются через прорези 14, расположенные на нижних витках спирального корпуса. Далее они через соответствующие кожухи попадают в камеру 13 и отводятся через патрубок 12. Очищенная от взвешенных частиц жидкость через патрубок 4 попадает в козырек 14 и начинает проливаться через насыпной слой сорбента (или ионита) 11. Сорбент (или ионит) за счет физических или химических процессов извлекает из воды растворенные загрязняющие вещества, и очищенная вода через воронку 10 и патрубок поступает потребителю. По мере прохождения воды через слой сорбента (или ионита) тот насыщается загрязняющим веществом и теряет сорбционные свойства. Для регенерации сорбент перемещается вместе с подвижной камерой 7 специальным приводом (не показан) в зону патрубка 5 , где обрабатывается регенерирующим составом. После регенерации слой сорбента 11 вновь перемещается вместе с камерой 7 в зону подачи жидкости из патрубка 4. Процесс очистки и регенерации можно осуществлять непрерывно, подбирая скорость перемещения камеры 7. Также, в зависимости от вида и концентрации взвешенных веществ, производят регулирование расположения прорезей 14 по длине спирального канала.
Таким образом, предлагаемое устройство повышает эффективность очистки промышленных сточных вод, расширяет диапазон использования, снижает экономические затраты на очистку.
Был получен патент на полезную модель: Центробежно-сорбционный сепаратор; И.Х. Мингазетдинов, Бурова И.Д., Смирнова С.В., Чорная С.И. №158792, 18 декабря 2015 года.
Описание применимости
Устройство центробежно-сорбционный сепаратор может быть использован в машиностроительной, приборостроительной и энергетической отраслях промышленности в целях создания замкнутых оборотных систем водоснабжения.
Дальнейшее развитие проекта
В ближайшем будущем планируются производство расчетов и создание опытного образца. В дальнейшем - внедрение в производство.

Информация предоставлена участником конкурса. Организаторы конкурса не несут ответственности за содержание информации о проекте.

← К списку проектов




Список всех проектов финального этапа с датами защиты

 

© Всероссийский конкурс научно-технического творчества молодежи НТТМ

E-mail: info@konkurs-nttm.ru