Тип работы:
 Предмет:
 Язык работы:


Совершенствование технологий отчистки воды для сезонных бассейнов на приусадебных участках Самарской области

Работа №117964

Тип работы

Магистерская диссертация

Предмет

строительство

Объем работы70
Год сдачи2022
Стоимость4960 руб.
ПУБЛИКУЕТСЯ ВПЕРВЫЕ
Просмотрено
127
Не подходит работа?

Узнай цену на написание


Введение 3
Глава 1 Обзор систем очистки воды бассейнов 6
1.1 Классификация бассейнов 6
1.2 Требования, предъявляемые к очистке воды бассейнов 12
1.3 Сетчатые фильтры для бассейнов 15
1.4 Коагуляция (введение флокулянта) воды в бассейне 17
1.5 Фильтрование воды в бассейне 18
1.5.1 Песочный фильтр 19
1.5.2 Многослойный фильтр 21
1.5.3 Диатомитовый фильтр 22
1.5.4 Кассетные фильтры 22
1.6 Дезинфекция бассейнов 25
1.6.1 Хлорирование 25
1.6.2 Озонирование 26
1.6.4 Ультрафиолетовая обработка воды и катионирование 31
Глава 2 Анализ недостатков существующих технологий отчистки воды для сезонных бассейнов на приусадебных участках Самарской области 34
Глава 3 Разработка конструкции песочного фильтра для сезонного бассейна 40
3.1 Описание конструкции песочного фильтра 40
3.2 Методика расчета фильтра 44
3.3 Оценка поступления загрязнений воды сезонных бассейнов при наполнении из Волги в Самарской области 45
3.4 Экспериментальные исследования песочного фильтра 49
Заключение 63
Список используемых источников 65


Актуальность и научная значимость настоящего исследования. В последнее время наметилась тенденция массовой миграции населения из городов на приусадебные участки, дачи, в сельскую местность для сезонного или круглогодичного проживания. Одним из элементов современного приусадебного участка превращающих его в свой личный курорт является не дорогой каркасный бассейн. Существенным образом продлить период эксплуатации бассейнов на приусадебных участках, можно применяя искусственный подогрев воды. Эксплуатация бассейнов с подогревом увеличивает скорость биопроцессов (размножение бактерий и водорослей для которых теплая вода становиться благоприятной питательной средой.
Активное эксплуатация быстровозводимых сезонных бассейнов, особенно с подогревом, выявила ряд серьезных проблем, одной из которых является поддержание необходимого качества воды. Использование существующих систем очистки сдерживается колоссальной стоимостью, которую рядовые граждане позволить себе не могут.
Ввиду большого количества факторов, влияющих на качество воды, подбор необходимого оборудования технологии отчистки воды в бассейне для рядового гражданина представляет сложность. Изучение вопроса очистки воды для использования сезонных бассейнов на приусадебных участках Самарской области с последующей выработкой рекомендаций представляет актуальную задачу. Основным направление совершенствования технологий отчистки воды для сезонных бассейнов на приусадебных участках Самарской области является разработка простого и недорого в создании и обслуживании фильтра.
Объект исследования: технология отчистки воды (фильтр) для подогрева сезонных бассейнов на приусадебных участках Самарской области.
Предмет исследования: Уменьшение стоимости (совершенствование) технологии отчистки воды, увеличения срока эксплуатации фильтра для сезонного бассейна на приусадебных участках Самарской области.
Цель исследования: является разработка и апробация технологических решений отчистки воды сезонного бассейна, а также изготовление и исследование опытного образца системы фильтрации сезонных бассейнов на приусадебных участках Самарской области.
Гипотеза исследования состоит в том, что предложенная конструкция песчаного фильтра для сезонных бассейнов в эксплуатации будет дешевле существующих картрижных фильтров.
Для реализации цели необходимо решить следующие задачи:
1. Обзор существующих систем очистки воды бассейнов.
2. Анализ существующих систем очистки воды сезонных бассейнов на приусадебных хозяйствах Самарской области Российской Федерации
2. Изготовление и натурное исследование опытного образца системы фильтрации сезонных бассейнов и анализ полученных результатов.
Методы исследования:
- теоретические (анализ научно-методической литературы);
- практические методы (наблюдение, измерение, сравнение).
- органолептические.
Научная новизна исследования заключается в:
Уменьшение стоимости (совершенствование) и обоснование технологии отчистки воды сезонных бассейнов на приусадебных участках Самарской области.
Практическая значимость работы заключается в уменьшение стоимости технологии отчистки воды при эксплуатации сезонного бассейна на приусадебных участках Самарской области.
Личное участие автора в организации и проведении исследования состоит в обосновании темы, цели, задач, разработке, изготовлении и апробации опытного образца механического фильтра воды для сезонных бассейнов оригинальной конструкции на приусадебных участках Самарской области.
Апробация и внедрение результатов работы велись в течение всего исследования. Его результаты докладывались на следующих конференциях:
- Всероссийская студенческая научно-практическая
междисциплинарная конференция «Молодежь. Наука. Общество», Тольятти.
2021. Выступление с докладом «Основные недостатки существующих технологий отчистки воды для сезонных бассейнов на приусадебных участках Самарской области».
- Научно-практическая конференция: «Дни науки ТГУ», Тольятти,
2022. Выступление с докладом «Технологическая схема отчистки воды для сезонных бассейнов на приусадебных участках самарской области».
На защиту выносятся:
Конструкция механического фильтра воды каркасного сезонного бассейна при заполнении его из поверхностных водоемов Самарской области.
Структура магистерской диссертации.
Работа состоит из введения, 3 глав, заключения, содержит 48 рисунков, 6 таблиц, список использованной литературы (39 источников). Основной текст работы изложен на 71 странице.

Возникли сложности?

Нужна помощь преподавателя?

Помощь в написании работ!
ДИПЛОМНЫЕ МАГИСТЕРСКИЕ ДИССЕРТАЦИИ
КУРСОВЫЕ СТАТЬИ ВКР

В работе проведен обзор существующих систем очистки воды бассейнов. Изучение вопроса применения сезонных бассейнов на приусадебных участках Самарской области выявило, что согласно приведенной классификации доминирующее большинство бассейнов можно отнести к открытым, сезонным, купальным (в основном детским) каркасным бассейнам из пленки ПВХ с циркуляцией воды через скриммер см. рисунок 8. Это связано с относительно невысокой ценой и уровнем жизни населения Самарской области.
Анализ существующих систем очистки воды сезонных бассейнов на приусадебных хозяйствах Самарской области Российской Федерации выявил следующие недостатки:
- При эксплуатации большинства сезонных бассейнов на приусадебных участках Самарской области отсутствует гигиенический контроль качества воды.
- Очистка и обеззараживание осуществляется владельцами на глаз сомнительными препаратами и оборудованием.
- Бесконтрольное добавление хим. реагентов в бассейн создает угрозу здоровью для аллергиков или людей с повышенной чувствительностью кожи.
- Картриджи существующих приемлемых по цене механических фильтров полностью кольматируют в течение короткого времени что очень удорожает эксплуатационные расходы.
Для эксплуатации сезонных бассейнов в Самарской области необходима разработка простого и недорого в создании и обслуживании фильтра механической очистки воды.
Предлагается применять для очистки бассейна емкостью 10 м3, простой в изготовлении осветительный однослойный фильтр на 60 литров. Фильтр выполненный из пластикового резервуара заполненный кварцевым песком, определенной крупности зерен (см. рисунок 30). Он представляет собой полипропиленовую емкость (см. рисунок 31), в которую поступает вода из ванны бассейна для последующей очистки. Емкость оборудована стеновыми проходами для присоединения трубопроводов, в том числе для подпитки и слива. Исключить попадание песка в бассейн помогает специальная щелевая труба (см. рисунок 32) выполненная путем навивки проволоки треугольного сечения из нержавеющей стали.
Натурное исследование органолептическим методом показало, что при использовании конструкции песчаного фильтра с кварцевой загрузкой вода стала полностью прозрачной (см. рисунок 43). В фильтре в верхней части кварцевой загрузки образовался осадок темного цвета см. рисунки 44, 45, 46. Очистка песчаного фильтра производилась обратной промывкой с сливом воды на грунт в течении 20 мин. Конструкция фильтра полностью оправдала ожидание владельца как по качеству, так и по цене.
Суммарная стоимость материалов на изготовление опытного образца песочного фильтра составила 1217 рублей, что в 14,5 раз меньше аналогов представленных на рынке. В целях импортозамещения возникает необходимость в изготовлении таких фильтров в промышленных масштабах. Тем более что конструкция его предельно проста, а серийное производство позволит существенно сократить и без того низкую стоимость, что позволит сделать данное устройство доступным и эксплуатацию сезонных бассейнов более безопасным.



1. Авторское свидетельство № 562293 A1 СССР, МПК B01D 23/26. Фильтр для очистки воды плавательных бассейнов : № 2028928 : заявл. 30.05.1974 : опубл. 25.06.1977 / В. Г. Лысаков, Л. С. Борсяков, В. А. Костычев, А. Е. Гриднев ; заявитель Центральная лаборатория новых видов спасательной техники центрального совета всероссийского общества спасания на водах (ОСВОД РСФСР). - EDN TNIRZV.
2. В.К. Дебольский И.Л. Григорьева Изменение химического состава воды в Волге от истока к устью в летнюю межень 2009 года. М.: Высш. шк., 2010. - 27.
3. Внутренние санитарно-технические устройства. В 3 ч. Ч. I. Отопление / В.Н. Богословский, Б.А. Крупнов, А.Н. Сканави и др.; Под ред. Г.И. Староверова и Ю.И. Шиллера - 4-е изд., - М.: Стройиздат, 1990. - 344с.
4. ВСН 52-86 нормы проектирования установки солнечного горячего водоснабжения.- М.: Госгражданстрой СССР,1988.-16с.
5. Г.И. Николадзе. Водоснабжение. Учебник для техникумов. М., Стройиздат, 1972г. 248 с.
6. Герасимова Н. А. Фитопланктон Саратовского и Волгоградского водохранилищ / Ин-т экологии Волжского бассейна РАН. Тольятти, 1996. 200 с.
7. Гмурман, В.Е. Руководство к решению задач по теории вероятностей и математической статистике : учеб. пособие для вузов [Текст] / В.Е. Гмурман. - 4-е изд., стер. - М.: Высш. шк., 1997. - 400 с.
8. Гмурман, В.Е. Теория вероятностей и математическая статистика: учеб. пособие для вузов [Текст] / В.Е. Гмурман. - 11-е изд., стер. - М.: Высш. шк., 2005. - 279 с.
9. ГОСТ Р 53491.1-2009 «Бассейны. Подготовка воды. Часть 1. Общие требования.
10. ГОСТ Р 53491.2-2012 Бассейны. Подготовка воды. Часть 2.Требования безопасности.
11. Ивин, В. Ф. Энергосбережение при эксплуатации открытых плавательных бассейнов / В. Ф. Ивин, Б. Е. Боднарь // Наука та прогрес транспорту. - 2013. - № 5(47). - С. 40-46. - EDN SCPEAZ.
12. Ильина, Т. Н. Инновационные способы микроклиматической поддержки в помещениях крытых бассейнов / Т. Н. Ильина, О. В. Глебова, И. В. Небыльцова // Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова. - 2016. - № 8. - С. 113-116. - EDN WHTDLH.
13. Интернет источник:https://andi-grupp.su/articles/8025-solnechnyy-kollektor-dlya-basseyna дата обращения 1.06.2022.
14. Лушкин, И. А. Исследование фильтрующего водоприема из источников с обильной водной растительностью : специальность 05.23.04 "Водоснабжение, канализация, строительные системы охраны водных ресурсов" : диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук / Лушкин Игорь Александрович. - Пенза, 1999. - 204 с. - EDN QCYXXV.
15. Лушкин, И. А. Проблемы забора и очистки воды для водоснабжения из источников с обильной водной растительностью / И. А. Лушкин, Д. А. Стрелков, М. А. Немнонова // Вестник СГАСУ. Градостроительство и архитектура. - 2012. - № 1(5). - С. 50-54. - EDN RFMSMF.
16. Маркин, Н.С. Основы теории обработки результатов измерений : учеб. пособие для средних специальных учеб. заведений [Текст] / Н.С. Маркин. - М.: Издательство стандартов, 1991. - 176 с.
17. Матюх, В. А. О влиянии увеличения биогенной нагрузки на эвтрофикацию водоемов / В. А. Матюх, И. А. Лушкин // Природноресурсный потенциал, экология и устойчивое развитие регионов России : Сборник статей, Пенза, 19-20 января 2017 года. - Пенза: Пензенский государственный аграрный университет, 2017. - С. 50-55. - EDN YQHGKL.
18. Митрофанов, Д. М. Применение солнечных коллекторов для
подогрева воды в бассейне / Д. М. Митрофанов, О. В. Наумова // Современные проблемы и перспективы развития строительства, теплогазоснабжения и энергообеспечения : Материалы IX Национальной конференции с международным участием, Саратов, 11-12 апреля 2019 года / Под ред. Ф.К. Абдразаков. - Саратов: Саратовский государственный аграрный университет им. Н.И. Вавилова, 2019. - С. 204-207. - EDN WBDGBR.
19. О регенерации фильтрующих водоприемных устройств / Ю. И. Вдовин, М. Я. Кордон, И. А. Лушкин [и др.] // Города России: проблемы строительства, инженерного обеспечения, благоустройства и экологии : Сборник материалов VII Международной научно-практической конференции, Пенза, 01-31 мая 2005 года. - Пенза: Пензенская государственная сельскохозяйственная академия, 2005. - С. 54-58. - EDN ZWPHCX.
20. Патент № 2257355 C1 Российская Федерация, МПК C02F 9/10, B01D 35/16, C02F 1/28. Установка для очистки воды в плавательном бассейне : № 2004110325/15 : заявл. 05.04.2004 : опубл. 27.07.2005 / Г. А. Ковалев, Н. Н. Каркищенко, Ю. С. Макляков [и др.] ; заявитель Закрытое акционерное общество "Международный Медико-экономический Центр "ДонМедЭкон". - EDN QHKJWO.
21. Патент № 2424200 C2 Российская Федерация, МПК C02F 9/12, C02F 1/28, C02F 1/32. Система очистки и обеззараживания воды в плавательных бассейнах : № 2009129257/05 : заявл. 30.07.2009 : опубл. 20.07.2011 / В. Ф. Боев, Я. Б. Улановский, Г. С. Рудых ; заявитель ООО "Стройинжиниринг СМ". - EDN ULVYGS.
22. Патент на полезную модель № 115806 U1 Российская Федерация,
МПК E04H 4/16. Фильтр системы водоочистки для бассейнов : №
2011152947/03 : заявл. 26.12.2011 : опубл. 10.05.2012 / А. П. Севостьянов. - EDN UUUFCI.
23. Патент на полезную модель № 15882 U1 Российская Федерация, МПК C02F 1/00. Установка для обработки воды плавательного бассейна : № 2000120883/20 : заявл. 16.08.2000 : опубл. 20.11.2000 / С. Ф. Абрамович, В. М. Корабельников, В. А. Сучков, А. Н. Титаренко ; заявитель Общество с ограниченной ответственностью Предприятие при НИИ КВОВ Комитета РФ "ВОДКОММУНТЕХ". - EDN WJSZJG.
24. Плаксина, В. Е. О гидравлических испытаниях колпачковых фильтрующих элементов ПИ. "ТЭКО-фильтр" / В. Е. Плаксина, И. А. Лушкин // Природноресурсный потенциал, экология и устойчивое развитие регионов России : сборник статей XII Международной научно-практической конференции / Под общей редакцией В.А. Селезнева; И.А. Лушкина : Пензенская государственная сельскохозяйственная академия, 2014. - С. 63-68. - EDN SWUCAH.
25. СанПиН 2.1.2.1188-03 «Плавательные бассейны. Гигиенические требования к устройству, эксплуатации и качеству воды. Контроль качества».
26. СанПиН 2.1.2.1331-03 «Гигиенические требования к устройству, эксплуатации и качеству воды аквапарков».
27. Селезнева, А. В. Массовое развитие водорослей на водохранилищах Р. Волги в условиях маловодья / А. В. Селезнева, В. А. Селезнев, К. В. Беспалова // Поволжский экологический журнал. - 2014. - № 1. - С. 88-96. - EDN SFOXEF.
28. СП 2.1.3678-20 "Санитарно-эпидемиологические требования к эксплуатации помещений, зданий, сооружений, оборудования и транспорта, а также условиям деятельности хозяйствующих субъектов, осуществляющих продажу товаров, выполнение работ или оказание услуг".
29. Спирин, Н.А. Методы планирования и обработки результатов инженерного эксперимента : конспект лекций [Текст] / Н.А. Спирин, В.В. Лавров; под общ. ред. Н.А. Спирина. - Екатеринбург: ГОУ ВПО УГТУ-УПИ, 2004. - 257 с.
30. Стрелков, К. Е. О существующих технологических схемах фильтрующего водоприема / К. Е. Стрелков, А. С. Харитонов, И. А. Лушкин // Города России: проблемы строительства, инженерного обеспечения, благоустройства и экологии : XVII Международная научно-практическая конференция: сборник статей, Пенза, 23-24 апреля 2015 года / Международная академия наук экологии и безопасности жизнедеятельности; Академия водохозяйственных наук РФ; Волжское отделение Российской академии архитектуры и строительных наук; Тольяттинский государственный
университет; Межотраслевой научно-информационный центр; редактор: В. А. Селезнев, И. А. Лушкин. - Пенза: Пензенская государственная
сельскохозяйственная академия, 2015. - С. 93-98. - EDN UCXNYR.
31. ТСН 23-346-2003 Строительная климатология. Самарская область. // Приволжское межрегиональное территориальное управление по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды. Главная геофизическая обсерватория им. А.И. Воейкова. Утвержден администрацией Самарской области 25.07.2003.
32. Фильтры бассейнов // Водоочистка. Водоподготовка. Водоснабжение. - 2009. - № 2(14). - С. 35. - EDN KWTSIH.
33. Хузиев, Л. А. Расчет параметров фильтров очистки воды плавательного бассейна от взвешенных частиц механическим методом / Л. А. Хузиев, С. М. Шавалеева // Химия и инженерная экология : XVII Международная научная конференция: Сборник статей, Казань, 27-29 сентября 2017 года. - Казань: Издательство "Бриг", 2017. - С. 178-180. - EDN TFDPEX.
34. Bell, J. A. Filter process removes cryptosporidial oocysts from water supplies / J. A. Bell, G. K. Pearce // Water Engineering & Management. - 1997. - Vol. 144. - No 8. - P. 18-19. - EDN COUDVT.
35. Collings, B. A. Quadrupole pre-filter/mass filter transmission profiles: Experiment and simulation / B. A. Collings // Rapid Communications in Mass Spectrometry. - 2019. - Vol. 33. - No 10. - P. 914-924. - DOI 10.1002/rcm.8427. - EDN TQEGUX.
36. Development of a cartridge filter combining a dielectric filter with an electrostatic precipitator / S. J. Park, Y. O. Park, I. K. Shin, H. U. Jung // Fluid - Particle Separation Journal. - 2002. - Vol. 14. - No 3. - P. 217-226. - EDN XRDWMZ.
37. Nazhad, M. M. Water purification: Filter paper for the production of safe drinking water / M. M. Nazhad, S. Heydarifard, H. Xiao // Water Purification: Filter Paper for the Production of Safe Drinking Water, 2017. - P. 1-141. - EDN YKCSOC.
38. Waer, M. Filter backwash recycling: A safe water resolution / M. Waer, L. Harms // American City & County. - 2003. - Vol. 118. - No 1. - P. 28. - EDN DYZDBB.
39. Zielina, M. Energy and water savings during backwashing of rapid filter plants / M. Zielina, W. Dabrowski // Energies. - 2021. - Vol. 14. - No 13. - DOI 10.3390/en14133782. - EDN LLGEEL.

Работу высылаем на протяжении 30 минут после оплаты.




©2025 Cервис помощи студентам в выполнении работ
.