CC BY
9Рис. 3 Панель действующей термобатареи в разобранном виде
Литература
1. Борисенко А.И. и др. Аэродинамика и теплопередача в электрических машинах. - М.: Энергия, 1974.
2. Мальцев В.В. Исследование движения охлаждающего газа в воздушном зазоре турбогенератора при радиальном охлаждении и определение потерь
энергии бочки ротора на трение. // Вестник электропромышленности. - 1959. - №11.
3. Груздев В.Б. Термоэлектрический охладитель газовых выбросов на АЭС // Электрические станции. -2006. - №5.
ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЯ ВОДЫ И ЕЕ РАЦИОНАЛЬНОЕ
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ В МАЛЫХ СЕЛЬСКИХ ПОСЕЛЕНИЯХ
Дрововозова Татьяна Ильинична,
докт. техн. наук, профессор кафедры экологических технологий природопользования, Новочеркасский
инженерно-мелиоративный институт им. А.К. Кортунова ФГБОУ ВПО ДГАУ.
Эфендиев Максим Сабирович
аспирант кафедры экологических технологий природопользования Новочеркасский инженерно-мелиоративный институт им. А.К. Кортунова ФГБОУ ВПО ДГАУ.
Алилуйкина Виктория Викторовна ассистент кафедры экологических технологий природопользования Новочеркасский инженерно-мелиоративный институт им. А.К. Кортунова ФГБОУ ВПО ДГАУ.
Кулакова Екатерина Сргеевна,
канд. техн. наук, доцент кафедры экологических технологий природопользования, Новочеркасский инженерно-мелиоративный институт им. А.К. Кортунова ФГБОУ ВПО ДГАУ.
ENVIRONMENTAL TECHNOLOGY, WATER DISINFECTION AND ITS RATIONAL USE IN SMALL RURAL SETTLEMENTS Drovovozova Tatiana. Doctor of Technics, professor at the Chair of Nature Management Ecological Technologies, Novocherkassk Institute of Reclamation Engineering after A.K. Kortunov, Federal State Budget Educational Institution of Higher Vocational Training, Donskoy State Agrarian University.
Efendiev Maxim. Graduate student at the Chair of Nature Management Ecological Technologies, Novocherkassk Institute of Reclamation Engineering after A.K. Kortunov, Federal State Budget Educational Institution of Higher Vocational Training, Donskoy State Agrarian University.
Aliluikina Viktoria Assistant at the Chair of Nature Management Ecological Technologies, Novocherkassk Institute of Reclamation Engineering after A.K. Kortunov, Federal State Budget Educational Institution of Higher Vocational Training, Donskoy State Agrarian University.
Kulakova Katarina. Candidate of Technics, an associate professor at the Chair of Nature Management Ecological Technologies, Novocherkassk Institute of Reclamation Engineering after A.K. Kortunov, Federal State Budget Educational Institution of Higher Vocational Training, Donskoy State Agrarian University. АННОТАЦИЯ
В работе поднимается проблема вторичного химического загрязнения питьевой воды после ее хлорирования, в связи с чем в качестве альтернативного способа водоподготовки, рекомендуется воду пропускать через установку обратного осмоса и обеззараживать ионами серебра. С целью рационального использования воды на питьевые цели предложено разделять систему водоснабжения на питьевую и хозяйственно-бытовую.
ABSTRACT
The work raised a problem of secondary chemical contamination of drinking water after chlorination, and therefore as an alternative means of treatment, it is recommended that the water flowing through the installation of reverse osmosis and disinfect with silver ions. With a view to the rational use of water for drinking purpose proposed splitting water for drinking and domestic household.
Ключевые слова: водоснабжение; очистка, рациональное водопользование
Keywords: water supply; water treatment, rational water use
В современных условиях использование традиционных способов очистки природной воды, используемой в питьевых целях, становится экономически неэффективно и экологически нецелесообразно, особенно если речь идет о водоснабжении малых сельских населенных пунктов, либо коттеджных поселков. Классическая технология водоподготовки, заключающаяся в коагулировании, отстаивании и обеззараживании воды хлорсодержа-щими реагентами, требует наличия достаточно больших площадей под станцию очистки, что не всегда возможно для поселка, особенно с численностью населения до 1000 человек. В условиях постоянно растущих тарифов на ресурсы, в том числе и энергетические, использование установок по обеззараживанию воды гипохлоритом для малых объемов подготавливаемой воды становится финансово обременительным, увеличивая себестоимость готовой питьевой воды в разы. Кроме того, в малых сельских поселениях существенная доля воды, потребляемая населением, используется в летний период на полив приусадебных участков, соответственно затраты на ее водопод-готовку становятся не оправданны. С другой стороны, учитывая постоянно растущий уровень загрязнения природных вод (как поверхностных, так и подземных) очистка воды, подаваемой населению, является стратегически важной задачей, обеспечивающей поддержание здоровья нации. Необходимо отметить, что в последние два-три десятка лет отмечается интенсивное загрязнение природных вод органическими соединениями различного происхождения, поэтому использование традиционного хлорирования приводит к вторичному загрязнению уже подготовленной питьевой воды. При этом содержание органики в питьевой воде регламентируется, в основном, по пяти- шести показателям: фенол, формальдегид, СПАВ, ДДТ, 2,4-Д, гамма ГХЦГ, содержание других соединений никак не контролируется. В сложившихся условиях использование хлорирования, как способа обеззараживания, становится опасно для здоровья населения. Замена газообразного хлора на гипохлорит, которая идет повсеместно на станциях очистки в регионах России, решает только проблему повышения экологической безопасности работы станций, но совершенно не решает проблему повышения безопасности жизни и здоровья населения, потребляющего питьевую воду [1, с.9; 2, с.87].
В связи с выше изложенным, очевидна, во-первых, необходимость дифференцированного подхода в очистке воды, во-вторых, полный отказ от традиционного способа обеззараживания, и, в-третьих, использование современных мембранных технологий очистки воды, позволяющих полностью отказаться от реагентной очистки воды, свести до минимума размеры площадей под станцию очистки, конструктивно упростить технологию водоочистки.
Расчетные расходы воды в сельской местности складываются из единичных норм водопотребления для различных нужд. Нормы водопотребления на хозяй-
ственно-питьевые нужды зависят от условий водоснабжения, климата, степени благоустройства населенного пункта. В соответствии с [3, 287 с.] предусмотрено среднесуточное водопотребление 30 л на человека в сутки. Следовательно, именно этот или чуть больший объем, который может быть определен в каждом конкретном случае, и должен подвергаться тщательной очистке и использоваться населением в питьевых целях. Остальной объем воды, так называемой условно чистой воды, должен использоваться на хозяйственно-бытовые нужды.
Рекомендуемый нами процесс очистки воды, используемой в питьевых целях, заключается в очистке путем пропускания воды через установку обратного осмоса, и обеззараживания путем насыщения ее электрохимически полученными ионами серебра. В результате после прохождения воды через обратноосмотическую установку, полученная чистая вода содержит мало солей, не содержит коллоиды и практически не содержит бактерии, при этом растворенные в воде газы, в частности кислород, беспрепятственно проходит через мембрану. Для придания воде способности к длительной бактериальной устойчивости, ее следует обрабатывать ионами серебра. При решении вопроса об оптимальной концентрации ионов-бактерицидов в обеззараживаемой воде необходимо предварительно учесть следующее.
1. Согласно СанПиН 2.1.4.1074-01 ПДК для ионов серебра составляет 0,05 мг/л, поэтому при обработке воды необходимо соблюдать приведенные значения и в случае содержания избыточного количества их следует извлечь из воды.
2. Ионы серебра, поступающие в воду, при достижении определенной концентрации могут быть связаны некоторыми анионами, присутствующими в воде с образованием практически нерастворимых солей, что, тем самым, уменьшает бактерицидно-эффективную дозу ионной формы серебра.
При определении эффективной концентрации ионов серебра в свободном виде необходимо пользоваться такой характеристикой как произведение растворимости (ПР) (табл. 1).
Во многих природных водах большинство из указанных в таблице анионов присутствуют в большей или меньшей степени [5, с.57].
Одним из условий, уменьшающих осаждение иона Ag+ в обрабатываемой воде, является следующее:
ПР
[К т+ I
, -I. Если принять равновесную концентрацию
ионов серебра, равной его ПДК, т.е. 0,05 мг/л или 4,62-10-7 моль/л, то концентрации рассматриваемых анионов не должны превышать следующих значений С(СН<0,38-10-3 моль/л или 13,67 мг/л, С(Вг-)<9,16-10-2 мг/л, С(Н<2,26-10-5 мг/л, С^2-)<9,37-10-33 мг/л, С(Р043-)<12,35 г/л [6, с.86].
Добиться уменьшения осаждения ионов серебра в труднорастворимые соединения можно пропуская воду предварительно через установку обратного осмоса, уменьшая, тем самым концентрацию присутствующих в ней солей.
Выводы: при современном уровне загрязнения природных вод хлорирование воды становится источни-
_Значение произведения растворимости
ком вторичного химического загрязнения воды; обеззараживание воды ионами серебра эффективно только после пропускания ее через обратноосмотическую установку; экономически целесообразна рекомендуемая технология очистки воды при разделении системы водоснабжения на питьевую и хозяйственно-бытовую.
Таблица 1
некоторых солей серебра при 25 ОС [4]_
Формула соединения ПР Химическое равновесие в насыщенном растворе Выражение для ПР
AgBr 5,3*10-13 AgBr^Ag++Br- ПР = [Ag+][Br]
Ag2CO3 8,2*10-12 Ag2CO3^2Ag++CO32- ПР = [Ag+]2[CO32-]
AgCl 1,78*10-10 AgCl^Ag++Cl- ПР = [Ag+][Cl-]
AgI 8,3*10-17 AgI^ Ag++I- ПР = [Ag+][I-]
AgNO2 1,6*10-4 AgNO2^Ag++NO2- ПР= [Ag+][NO2-]
Ag3PO4 1,3*10-20 Ag3PO4^3Ag++PO43-Ag2S ^ ПР=^+]3[Р043-]
Ag2S 6,3*10-50 2Ag+ + S2- ПР = [Ag+]2[S2-]
Ag2SO4 1,6*10-5 Ag2SO4^2Ag++SO42- ПР = [Ag+]2[SO42-]
Литература
1. Драгинский, В.Л. Образование токсичных продуктов при использовании различных окислителей для очистки воды /В.Л. Драгинский, Л.П. Алексеев // Водоснабжение и сан. техника. - 2002. - № 2. - С. 9-14.
2. Гюнтер, Л.И. Влияние органических примесей в природной воде на образование токсичных галоге-налканов при ее хлорировании /Л.И. Гюнтер, Л.П. Алексеева, Я.Л. Хромченко // Химия и технология воды. - 1986. - Т. 8, № 1. - С. 87-89
3. Мелиорация и водное хозяйство: Т.7: Сельскохозяйственное водоснабжение: справ. / Тажибаев Л.Е., Усенко В.С., Николаидзе Г.И. [и др.]; под ред. В.Н. Олейника - М.: Агропромиздат, 1992.-287 с.
4. Справочное руководство по химии: справ. посо-бие/А.И. Артеменко, В.И. Тикунова, В.А. Малеванный. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Высш. шк., 2003. - 367 с.
5. Экологический вестник Дона «О состоянии окружающей среды и природных ресурсов Ростовской области в 2013 году» / Администрация Ростовской области. Комитет по охране окружающей среды и природных ресурсов администрации Ростовской области. - Ростов н/Д: Альтаир, 2014. - 378 с.
6. Дрововозова, Т.И. Научные основы повышения качества воды и экологической безопасности систем водоснабжения сельских поселений: дис...докт. техн. наук: 25.00.36 - Санкт-Петербург, 2009. -316 с.
АНАЛИЗ И ПЕРСПЕКТИВЫ УСИЛЕНИЯ ЖБК КОМПОЗИТНЫМИ МАТЕРИАЛАМИ
Есипов Станислав Максимович
аспирант, Белгородский государственный технологический университет им.В.Г. Шухова, Белгород, РФ ANALYSIS AND PROSPECTS FOR STRENGTHENING CONCRETE STRUCTURES COMPOSITE MATERIALS
Esipov Stanislav Maksimovich, post-graduate student, Belgorod state technological, University. V. G. Shukhov, Belgorod, Russia АННОТАЦИЯ
В данной статье кратко рассмотрены способы усиления железобетонных конструкций композитными материалами на основе углеродных волокон, дана оценка эффективности и результатов апробации теоретически обоснованных методов усиления, дан прогноз перспектив применения композитных материалов для усиления сжатых и изгибаемых железобетонных конструкций.
Ключевые слова: Железобетон, усиление, композиты, внешнее армирование ABSTRACT
This article briefly describes the methods of strengthening reinforced concrete structures with composite materials based on carbon fibers, evaluate the effectiveness and results of testing theory-based amplification methods, given a forecast of the prospects of application of composite materials for strengthening of compressed and flexible reinforced concrete structures. Key words: Concrete, reinforcement, composites, external reinforcement
Необходимость усиления железобетонных конструкций
Усиление строительных конструкций позволяет устранить дефекты и обеспечить восприятие увеличенной полезной нагрузки при реконструкции.
Причинами, вызывающими необходимость усиления железобетонных конструкций, являются: коррозия арматуры и, как следствие, полное отслаивание защитного слоя бетона и уменьшение сечения на 25-30%; увеличение эксплуатационных нагрузок; допущенные
