Вода – важнейший ресурс, и очень важно обеспечить ее чистоту и безопасность для потребления человеком. Очистка воды включает в себя несколько процессов, одним из которых является флокуляция. Исследователи Техасского университета A&M недавно разработали новую методику мониторинга процесса флокуляции в режиме реального времени. Инновационный подход может улучшить качество очистки воды, оптимизировать потребление энергии и снизить затраты.
Новый метод позволяет одновременно отслеживать размер и форму комков, а также интенсивность перемешивания в режиме реального времени, обеспечивая более точные измерения по сравнению с традиционными методами. Точно контролируя перемешивание, исследователи могут выращивать крупные комки при минимальном потреблении энергии, что делает процесс более эффективным.
Флокуляция – это важнейший процесс, используемый на водоочистных станциях для удаления взвешенных частиц из воды. Сырая вода содержит микроскопические болезнетворные микроорганизмы, которые слишком малы, чтобы их можно было легко удалить в процессе очистки воды и сточных вод. Химические вещества, называемые коагулянтами, добавляются в воду для образования крупных комков, называемых флокулами. Затем флокуляты отфильтровываются, эффективно удаляя взвешенные частицы.
Очень важно правильно смешать воду и химикаты, чтобы патогенные микроорганизмы могли эффективно слипаться. Если смешивание слишком слабое, комки не образуются. И наоборот, если смешивание слишком интенсивное, комки будут образовываться, но быстро распадаться. Неправильное перемешивание может привести к неэффективной очистке воды и повышенному потреблению энергии.
Предыдущие методы мониторинга флокуляции включали проведение двух отдельных экспериментов. Сначала исследователи добавляли искусственные частицы с известными характеристиками для мониторинга смешивания. Затем, во втором эксперименте, отслеживались реальные комки. Однако этот метод был трудоемким и неточным.
Новая методика, разработанная исследователями Техасского университета A&M, позволяет в режиме реального времени отслеживать размер и форму сгустков, а также интенсивность смешивания в один прием. Метод использует анализ изображений для отслеживания размера и формы сгустков и измерения электрического сопротивления для определения интенсивности перемешивания.
Междисциплинарный проект стал результатом сотрудничества доктора Куанг-Ан Чанга, профессора кафедры гражданского и экологического строительства Захри, который специализируется на гидродинамике, и доктора Шанкара Челлама, профессора кафедры гражданского и экологического строительства и профессора А. П. и Флоренс Уайли III, который специализируется на очистке воды/сточных вод. Три аспиранта выполнили экспериментальную работу и соответствующий численный анализ: Калейша Миллер, Кюнхо Ким и Вей-Лян Чуанг.
Новая методика имеет ряд преимуществ по сравнению с предыдущими методами. Во-первых, она снижает рабочую нагрузку за счет проведения мониторинга в один этап. Во-вторых, он повышает точность, устраняя статистические различия, возникающие при проведении двух отдельных экспериментов. В-третьих, он обеспечивает более точные измерения, что позволяет лучше контролировать перемешивание и оптимизировать процесс флокуляции.
Ценность данного исследования заключается в том, что смешивание является одним из самых энергозатратных процессов при очистке воды и сточных вод. Оптимизируя процесс флокуляции, водоочистные сооружения могут снизить потребление энергии, что может привести к экономии средств и более устойчивому подходу к очистке воды.
Результаты этого исследования были недавно опубликованы в журнале ACS ES&T Engineering и помещены на обложке февральского номера.
Разработка исследователями Техасского университета A&M нового метода мониторинга воды представляет собой значительный прорыв в области очистки воды. Мониторинг размера и формы комков, а также интенсивности перемешивания в режиме реального времени на одном этапе позволяет лучше контролировать процесс флокуляции, что ведет к более эффективной очистке воды и снижению энергопотребления. Этот инновационный подход имеет ряд преимуществ по сравнению с предыдущими методами и может помочь улучшить качество очистки воды и снизить затраты.
Новый метод позволяет одновременно отслеживать размер и форму комков, а также интенсивность перемешивания в режиме реального времени, обеспечивая более точные измерения по сравнению с традиционными методами. Точно контролируя перемешивание, исследователи могут выращивать крупные комки при минимальном потреблении энергии, что делает процесс более эффективным.
Что такое флокуляция?
Флокуляция – это важнейший процесс, используемый на водоочистных станциях для удаления взвешенных частиц из воды. Сырая вода содержит микроскопические болезнетворные микроорганизмы, которые слишком малы, чтобы их можно было легко удалить в процессе очистки воды и сточных вод. Химические вещества, называемые коагулянтами, добавляются в воду для образования крупных комков, называемых флокулами. Затем флокуляты отфильтровываются, эффективно удаляя взвешенные частицы.
Почему важно следить за флокуляцией?
Очень важно правильно смешать воду и химикаты, чтобы патогенные микроорганизмы могли эффективно слипаться. Если смешивание слишком слабое, комки не образуются. И наоборот, если смешивание слишком интенсивное, комки будут образовываться, но быстро распадаться. Неправильное перемешивание может привести к неэффективной очистке воды и повышенному потреблению энергии.
Предыдущие методы и ограничения
Предыдущие методы мониторинга флокуляции включали проведение двух отдельных экспериментов. Сначала исследователи добавляли искусственные частицы с известными характеристиками для мониторинга смешивания. Затем, во втором эксперименте, отслеживались реальные комки. Однако этот метод был трудоемким и неточным.
Новая методика
Новая методика, разработанная исследователями Техасского университета A&M, позволяет в режиме реального времени отслеживать размер и форму сгустков, а также интенсивность смешивания в один прием. Метод использует анализ изображений для отслеживания размера и формы сгустков и измерения электрического сопротивления для определения интенсивности перемешивания.
Междисциплинарный проект стал результатом сотрудничества доктора Куанг-Ан Чанга, профессора кафедры гражданского и экологического строительства Захри, который специализируется на гидродинамике, и доктора Шанкара Челлама, профессора кафедры гражданского и экологического строительства и профессора А. П. и Флоренс Уайли III, который специализируется на очистке воды/сточных вод. Три аспиранта выполнили экспериментальную работу и соответствующий численный анализ: Калейша Миллер, Кюнхо Ким и Вей-Лян Чуанг.
Преимущества нового метода
Новая методика имеет ряд преимуществ по сравнению с предыдущими методами. Во-первых, она снижает рабочую нагрузку за счет проведения мониторинга в один этап. Во-вторых, он повышает точность, устраняя статистические различия, возникающие при проведении двух отдельных экспериментов. В-третьих, он обеспечивает более точные измерения, что позволяет лучше контролировать перемешивание и оптимизировать процесс флокуляции.
Ценность исследования
Ценность данного исследования заключается в том, что смешивание является одним из самых энергозатратных процессов при очистке воды и сточных вод. Оптимизируя процесс флокуляции, водоочистные сооружения могут снизить потребление энергии, что может привести к экономии средств и более устойчивому подходу к очистке воды.
Результаты этого исследования были недавно опубликованы в журнале ACS ES&T Engineering и помещены на обложке февральского номера.
Разработка исследователями Техасского университета A&M нового метода мониторинга воды представляет собой значительный прорыв в области очистки воды. Мониторинг размера и формы комков, а также интенсивности перемешивания в режиме реального времени на одном этапе позволяет лучше контролировать процесс флокуляции, что ведет к более эффективной очистке воды и снижению энергопотребления. Этот инновационный подход имеет ряд преимуществ по сравнению с предыдущими методами и может помочь улучшить качество очистки воды и снизить затраты.
Очистители питьевой воды
Озонатор – прибор для очищения воздуха, воды и продуктов...
Подскажите способ отчистить кувшин фильтра для воды от...
Очиститель воды Xiaomi Mijia Water Purifier 1000G
Проблемные ситуации в эксплуатации посудомоечных машин
