Устройство для очистки загрязненных природных и антропогенных вод

1.

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ
ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
«ВОЛГОГРАДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ
УНИВЕРСИТЕТ»
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ ЗАГРЯЗНЕННЫХ
ПРИРОДНЫХ И АНТРОПОГЕННЫХ ВОД
Авторы (разработчики):
Овчинников Алексей Семенович, академик РАН, д. с - х. н., профессор
Бочарников Виктор Сергеевич, к.т.н., профессор
Бочарникова Олеся Владимировна, к.т.н., профессор
Денисова Мария Алексеевна, к.т.н., доцент
Пустовалов Евгений Васильевич, к. с-х. н., доцент
Репенко Татьяна Васильевна, к. с-х. н., доцент
Козинская Ольга Владимировна, к. с-х. н., доцент

2.

Цель исследования:
2
Разработка устройства для повышения эффективности
очистки загрязненных природных и антропогенных вод от
грубодисперсных примесей.
Задачи исследования:
- выполнить патентный поиск с выявлением главных
достоинств и недостатков существующих устройств для
очистки
загрязненных
и
антропогенных
вод
от
грубодисперсных примесей;
- разработать конструкцию гидроциклона для повышения
эффективности очистки природных и антропогенных вод от
грубодисперсных примесей за счет увеличения центробежной
силы со снижением потерь кинетической энергии внутри
потока.

3.

3
ОБОСНОВАНИЕ НЕОБХОДИМОСТИ ПРОВЕДЕНИЯ
ИССЛЕДОВАНИЙ
Качество формируемого урожая и надежность
работы оросительной сети во многом зависят от качества
поливной
воды, которое определяет технологии и
технические средства водоподготовки.
Существует множество методов водоподготовки и
очистки сточных вод. Сюда входят сорбционные фильтры
с различными загрузками, использование реагентов, но
сильную нагрузку несут фильтры механической очистки.
Правильный подбор оборудования предполагает
эффективную очистку воды и качественный полив
сельскохозяйственных культур.

4.

ПАТЕНТНЫЙ ПОИСК
4
Известен
гидроциклон,
содержащий
корпус,
включающий
сопряженные
цилиндрическую
и
коническую
обечайки,
тангенциальный ввод тангенциальный ввод для подачи исходного
продукта, сливной патрубок для вывода осветленного продукта,
снабженный фильтрующим элементом различной пористости и
насыпным сорбционным фильтром с цеолитовой загрузкой, а также
песковый патрубок для вывода тяжелого продукта (RU №158008,
20.12.2015).
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому
техническому решению является гидроциклон содержит корпус,
включающий сопряженные цилиндрическую и коническую обечайки,
тангенциальный ввод для подачи исходного продукта, сливной
патрубок для вывода осветленного продукта, снабженный
фильтрующим элементом с фильтрующей боковой поверхностью,
песковый патрубок для вывода тяжелого продукта и цилиндрический
сорбционный фильтр, нижний край которого находится на уровне
верхнего края тангенциального ввода, установленный коаксиально со
сливным патрубком на диске, образующим в цилиндрической
обечайке дополнительную верхнюю камеру для сбора осветленного
продукта с дополнительным сливным патрубком для его вывода (RU
184122 U1, 16.10.2018)
Недостатком всех приведенных технических решений является снижение кинетической энергии внутри
потока, за счет сопротивления, возникающего при соударении потока со стенкой расположенной
перпендикулярно оси цилиндра, что приводит к снижению эффектвности очистки загрязненных природных
и антропогенных вод от грубодисперсных примесей.

5.

КОНСТРУКЦИЯ ГИДРОЦИКЛОНА
Увеличение
центробежной
силы
со
снижением
потерь
кинетической энергии внутри потока
для
повышения
эффективности
очистки загрязненных природных и
антропогенных
вод
от
грубодисперсных
примесей
достигается гидроциклоном, который
состоит из корпуса (1), сопряженных
верхней (2) и конической (3) обечаек,
тангенциального
ввода
(4),
фильтрующего
элемента
(5)
с
фильтрующей боковой поверхностью,
сливной
патрубок
(6),
пескового
патрубка (7), в месте установки
тангенциального ввода поверхность
верхней обечайки (8) выполнена с
изгибом радиусом 3,0 см.
5

6.

6
Технологический и экономический эффект от
внедрения разработки заключается:
- в высокой степени водоочистки за счёт конструктивных
изменений;
- в обеспечении значительного снижения энергозатрат;
-
в экономии оросительной воды и материальных ресурсов.
Для изготовления конструктивных элементов
опытного образца требуется 150 тыс. рублей.

7.

7
Преимущества данной
конструкции в следующем:
-высокая степень
водоочистки;
- значительное снижение
энергозатрат;
-экономия оросительной
воды.

8.

8
ЗАКЛЮЧЕНИЕ И ВЫВОДЫ
В соответствии с поставленной целью работы, предлагаемая
конструкция гидроциклона обеспечит высокую эффективность очистки
природных и антропогенных вод от грубодисперсных примесей за счет
увеличения центробежной силы со снижением потерь кинетической
энергии внутри потока.
Использование
данного
технического
оросительных системах позволит снизить:
- взвешенные вещества в 3 раза;
-
мутность в 2,5 раза;
-
цветность на 29 %.
решения
на