автореферат диссертации по строительству, 05.23.04, диссертация на тему:Интенсификация процессов седиментации взвешенных веществ в сточных водах с использованием ультразвука

На правах рукописи

КОЗАЧУК Илья Николаевич

«ИНТЕНСИФИКАЦИЯ ПРОЦЕССОВ СЕДИМЕНТАЦИИ ВЗВЕШЕННЫХ ВЕЩЕСТВ В СТОЧНЫХ ВОДАХ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ УЛЬТРАЗВУКА»

Специальность 05.23.04 - Водоснабжение, канализация, строительные системы охраны водных ресурсов

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

2 2 OKI

Москва 2009

003480186

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования Московском государственном строительном университете

Научный руководитель: кандидат технических наук, доцент

Викулин Павел Дмитриевич Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Пономарев Виктор Георгиевич кандидат технических наук Данилович Дмитрий Александрович Ведущая организация: Научно исследовательский институт

коммунального водоснабжения и очистки воды (НИИ КВОВ)

Защита диссертации состоится «/% 2009 года в ауд. №

на заседании диссертационного совета Д 212.138.10 при ГОУ ВПО Московском Государственном Строительном Университете по адресу: 129337, г.Москва, Ярославское шоссе, д.26.

С содержанием диссертации можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО Московского Государственного Строительного Университета.

Автореферат разослан «^>> ОкЛяЙЛ 2009 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета

Орлов В.А.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В настоящее время в технологиях очистки хозяйственно-бытовых сточных вод распространение находят физические методы интенсификации процессов очистки воды. Использование ультразвуковых колебаний является частью этой научной проблемы.

Применение ультразвука обусловлено его специфическими действиями на жидкостную среду в кавитационном режиме. Совершенствование методов расчёта, способов генерации колебаний и расширение области использования ультразвука привело к применению этого способа интенсификации процессов в различных отраслях производств: в металлургии - для улучшения качества металла; в химических технологиях — для повышения скорости химических реакций: в рудообогащении - для получения концентрированных взвесей; в медицине - для обеззараживания.

Многие вопросы, связанные с воздействием ультразвука на вещество до сих пор остаются нерешёнными, хотя многочисленные теоретические и экспериментальные исследования подтверждают возможность использования ультразвуковых колебаний для интенсификации целого ряда процессов. Это объясняется тем, что в ультразвуковом поле возникает, одновременно, целый ряд физических явлений - кавитация, ударные волны, микропотоки, люминесценция и т.п. В свою очередь, выше перечисленные явления могут вызывать, в водном растворе, реакции окисления и восстановления, ускорять кристаллизацию вещества и осаждение взвешенных частиц, изменять заряд потенциалообразующих ионов.

Применение ультразвуковых колебаний для интенсификации процессов осаждения взвешенных веществ в хозяйственнобытовых сточных водах расширяет область возможного использования физического метода -ультразвука, позволяет повысить эффект осаждения и, собственно, снизить капитальные и эксплуатационные затраты при строительстве очистных сооружений.

Таким образом, проведение исследований по влиянию ультразвука на процесс осаждения взвешенных веществ в хозяйственнобытовых сточных водах и создание, на основании, полученных теоретических и экспериментальных разработок принципа расчёта, учитывающего воздействие ультразвука, является актуальной задачей.

Цели и задачи работы.

Цель диссертации состоит в проведении теоретических и экспериментальных исследований по определению воздействия ультразвуковых колебаний на процесс осаждения взвешенных веществ на стадии механической очистки хозяйственнобытовых сточных вод.

Задачи работы:

- теоретические исследования по воздействию ультразвукового поля на осаждение взвешенных веществ в водной среде;

- научные исследования качества исходной сточной воды по фазодисперсному состоянию;

- экспериментальные исследования воздействия кавитации с магнитострикционнъш излучателем на процесс осаждения;

- экспериментальные исследования воздействия кавитации с использованием гидродинамического реактора на процесс осаждения;

- разработка модели процесса осаждения в ультразвуковом поле;

- математическая обработка экспериментальных данных и получения зависимости эффекта осаждения от времени обработки ультразвуком;

- составление программы для ЭВМ при расчёте и применении данного метода очистки сточных вод.

Научная новизна диссертационной работы состоит в следующем:

- получено новое уравнение, выражающее зависимость снижения концентрации взвешенных веществ от продолжительности ультразвуковой обработки;

- предложен механизм процесса осаждение, под воздействием ультразвукового поля;

- разработаны модели мицелл в зависимости от исходных составляющих растворённых и нерастворённых примесей в бытовых сточных водах и рассмотрен механизм взаимодействия мицелл загрязнений сточной воды в ультразвуковом поле.

Практическая значимость работы заключается в следующем:

- по результатам исследований разработаны методические рекомендации по применению ультразвуковых колебаний для осаждения взвешенных веществ в бытовых сточных водах;

- в применении гидродинамического реактора на стадии механической очистки бытовых сточных вод, что увеличивает эффект очистки воды в 2,5 раза;

- доказана целесообразность введения в схему механической очистки бытовых сточных вод гидродинамического реактора. Расчетный годовой экономический эффект городских очистных сооружений расходом 33000(м3/сут.) (расчёт произведён по тарифам 2002 года) составит 0,21 млн. рублей.

Внедрение результатов работы.

На основании результатов исследований выданы рекомендации на проектирование локальных очистных сооружений на предприятии входящего в состав ОАО «Моспромстрой».

Достоверность и обоснованность полученных результатов подтверждается большим объемом и длительностью экспериментальных исследований на лабораторных и пилотных установках с реальными водами Курьяновских Очистных Сооружений, сходимостью расчетных и экспериментальных результатов, применением стандартных методов измерения и точного измерительного оборудования.

Апробация работы.

Результаты исследований и основные положения диссертационной работы доложены автором на Курьяновских Очистных Сооружениях.

Публикации.

По теме диссертационной работы опубликовано 6 (шесть) печатных работ, в том числе 1 (одна) статья из них в журнале, входящих в перечень ВАК РФ.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, шести глав, общих выводов, списка использованной литературы из 75 наименований. Общий объем диссертационной работы: 136 страниц машинописного текста, 29 таблиц, 47 рисунков, 4 приложения.

На защиту выносятся следующие положения диссертации:

- полученная зависимость снижения концентрации взвешенных веществ от продолжительности ультразвуковой обработки;

- предложенный механизм процесса осаждения взвешенных веществ, под воздействием ультразвукового поля;

- разработка модели мицелл в бытовых сточных водах и рассмотрение механизм взаимодействия мицелл в ультразвуковом поле.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении отмечается, что применение ультразвуковых колебаний в технологиях обработки воды является частью научной проблемы использования в этой области народного хозяйства физических методов, которые включают кроме того магнитный, высокочастотный, рентгеновский, ультрафиолетовый. В настоящее время ультразвуковые колебания находят широкое применение в различных отраслях и производствах: в металлургии; в химической и пищевой промышленности; в машиностроении; в медицине.

Глава первая. Разработке теории действия ультразвуковых колебаний на водную систему и на процессы, протекающие при очистке воды посвящены работы Л.Бергмана, И.Г.Полоцкого, И.Э.Эльпинера, Л.Д.Розенберга, М.Г.Сиротюка, Л.Р.Соловьевой, Н.К.Лопырёва, С.П.Зубрилова, Л.Н.Фальковской, Л.В.Юрьевой, В.Е.Завьялова, Л.А.Кульского и др. Однако, многообразие факторов влияющих на изучаемые процессы, не позволяет одной теорией объяснить все эффекты, возникающие в ультразвуковых полях. За основу для объяснения действия ультразвука на процессы седиментации взвешенных веществ принята гипотеза о расщепления воды по схеме: Н20 —ОН"; Н"; I; Н2; Н202.

Ультразвуковые колебания приводят к следующим эффектам:

- изменение вязкости водной среды, рН воды, в кавитационном режиме, приводит к повышению значения £ - потенциала, так как активные радикалы ОН' и Н', могут инициировать, как собственно химические реакции, так и влиять на процесс седиментации;

- увеличение заряда частиц по абсолютной величине дисперсной среды.

Для объяснения действия ультразвука на взвешенные в воде

тонкодисперсные частицы, выдвинута гипотеза, на основании теоретических разработок о том, что происходит увеличение заряда частицы за счет интенсивного, перемешивания объема воды в результате специфического действия ультразвука.

Глава вторая. При выборе метода генерации были использованы основные положения ультразвуковой технологии, изложенные в работах Л.Д.Розенберга. Был выбран низкий диапазон частот до 100 кГц и ультразвуковой генератор УЗГ-2-4, использующий эффект магнитострикции. Все дальнейшие опыты проводились на частоте 22 кГц, с интенсивностью 1,5-2 Вт/см2. Такое соотношение частоты и интенсивности способно вызвать в воде эффект кавитации; необходимый для интенсификации процессов. Для нашего случая (городские канализационные очистные сооружения - механическая очистка) максимальная производительность на один реактор составляет более 10000 м /сут. Роторные гидродинамические излучатели имеют наибольшую по сравнению с другими производительность, и позволяют провести исследования процессов седиментации в производственных условиях очистных сооружений.

Глава третья. Задача использования ультразвуковых колебаний для интенсификации процесса седиментации при механической очистке бытовых сточных вод решается при ряде допущений:

1. Одним из путей уменьшения энергетического барьера являются физические воздействия, а именно, в нашем случае, гидродинамического кавитатора. Способность к седиментации или к осаждению увеличивается при переходе от высокой степени дисперсности к низкой;

2. Примеси, присутствующие в исходной хозбытовой сточной воде показаны в виде моделей мицелл;

а) Вариант 1:

Введём дополнительные обозначения:

т - количество частиц 8Ю2;

п - количество ионов СГ и соответственно ионов Ыа+ в зависимости от потенциала;

(п-х) - изменение количества ионов на величину х при изменении потенциала по абсолютной величине.

По составленному описанию частей исследуемой модели, можно изобразить фрагменты мицеллы (рисунок 1).

Рисунок 1

Состав модели мицеллы описывается следующим образом в) Вариант 2:

т - количество частиц 8Ю2;

п - количество ионов 8Ю2"2 и соответственно ионов ЬГ в зависимости от потенциала;

(п-х) - изменение количества ионов на величину х при изменении потенциала по абсолютной величине.

По составленному описанию частей исследуемой модели, можно изобразить фрагменты мицеллы (рисунок 2).

Рисунок 2

Состав модели мицеллы описывается следующим образом

Ц&'Ог I • Я • Ж^2-]• 2(Л - х) ■ И* }■ 2х ■ Н*

с) Вариант 3:

т - количество частиц ЫаА^зОз;

п - количество ионов 802"4 и соответственно ионов Са2^ в зависимости от потенциала;

(п-х) - изменение количества ионов на величину х при изменении потенциала по абсолютной величине.

По составленному описанию частей исследуемой модели, можно изобразить фрагменты мицеллы (рисунок 2).

По составленному описанию частей исследуемой модели, можно изобразить фрагменты мицеллы (рисунок 3).

Состав модели мицеллы описывается следующим образом

1Л<а/1/,Я308 )в ■ п ■ 5042"]- (л - х) ■ Са2+ }• х ■ №г+

Рисунок 3

На рисунке 4 представлена общая модель шарообразной мицеллы, состоящая из агрегата 1, ядра 2, адсорбционного слоя 3 и диффузионного слоя 4. С точки зрения электрических взаимодействий здесь каждое кольцо имеет свой заряд, образуя двойной электрический слой «а» с возникновением дзета потенциала -

Рисунок 4

Если количество всех объединённых частиц обозначим через N, то объём 4/37tr3N - представляет тот активный объём, в котором все частицы осядут в виде хлопьев. Количество всех осевших частиц - п2, а П[ - количество частиц, содержащихся в единице объёма первоначально. Тогда количество осевших частиц будут относится к суммарному содержанию частиц в единице объёма, как п2/п! = 4/3jit3N.

Увеличение осевших частиц может быть осуществлено следующим образом:

1. За счёт увеличения N, то есть количества объединённых частиц с использованием ультразвука;

2. Путём изменения радиуса действия ионов, то есть за счёт увеличения заряда дисперсных частиц, воздействуя на массу исходной воды ультразвуковыми колебаниями в режиме кавитации. Часть механической энергии, подведённой к массе воды, затрачивается на состояние мицеллы, то есть на изменение диффузионного слоя.

Известно, что максимальный объём шаров занимает 74% в единице объёма исследуемой жидкости.

Пусть Е - заряд частицы, е - заряд объединённой частицы, тогда

е-Е г2

где, г - расстояние от центра одной частицы до центра объединённой.

При каком-то определённом расстоянии го и заряде e¡h сила взаимодействия станет настолько незначительной, что процесс сближения прекратится.

Если заряд объединённой частицы е, то условие, при котором произойдёт увеличение радиуса

За время I обработки воды заряд увеличится на величину Де-г, при этом радиус действия станет

Активная часть единицы объёма воды под влиянием кавитации должна

стать

4 з 4 з(, &е $

Примем: й - концентрация взвешенных частиц в единице объёма, мг/л; ДО - концентрация выпавших частиц, мг/л.

Тогда

¿о

И в ' а 1 [ е„ J где К1 - коэффициент пропорциональности.

Вне зависимости от того, каким способом будет или нет, осуществляться обработка воды, осаждение частиц от гравитационного поля воздействия не может быть более 74% объёма единицы исходной жидкости. Эффект применения ультразвуковых колебаний для интенсификации процесса

седиментации сводится к увеличению процента выпавших в осадок взвешенных частиц, в нашем случае Дв.

Глава четвертая. Для проверки выдвинутой гипотезы по влиянию ультразвука на процесс седиментации была использована вода хозяйственно-бытового назначения Курьяновских Очистных Сооружений в г.Москве. Фазодисперсное состояние исходной воды определялось методом седиментационного анализа по графику на рисунке 5.

195 Р) » Р.мг

т ,

Т 1 1 т

{_ 1

1 ! 1 т

1

Г", -

Ъп Р1 10 ""'"Ун -м-

I 1 !" {

1 ¿У1 г т

_] Т | | < ¡_

ч '1 I,

Рисунок 5

Можно определить размеры осаждённых частиц, используя уравнение

Где: к - коэффициент пропорциональности; Н - граница раздела сред.

Введём некоторые ограничения. Предположим, что связь между размером частиц и количеством выпавшего осадка Р прямо пропорционально:

- количеству вещества А в суспензии;

- скорости осаждения и;

- время осаждения т;

- обратно пропорциональна высоте столба осадка Ь.

С учётом этих ограничений, интересующие зависимости, можно записать в виде уравнения

ь

Предположим, что вся дисперсная фаза прошла осаждение, т.е.

х , А-и-Ь

г = — следовательно, Р = к-= к ■ А

и Ь-и

В данном случае Р равняется А и, следовательно, к = 1. Предположим, что частицы загрязнений имеют шарообразную форму, и скорость осаждения этих частиц подчиняется закону описанному, уравнением

2г21 \

Где: и - скорость осаждения; г - радиус частицы; г| - динамическая вязкость среды;

у и у0 - плотность частицы и плотность среды соответственно; g - ускорение свободного падения.

Общее выражение для Р будет

9-Ь-т]

В таблице 1 приводим данные по размерам и по распределению последних в зависимости от веса частиц соответствующей дисперсности.

Таблица 1. Распределение частиц загрязнений

№ п/п г, мм С)/т, мг/мм

1 0 0

2 0,01 100

3 0,02 200

4 0,05 400

5 ОД 210

6 0,2 60

7 0,5 10

По полученным данным строим график, по форме которого можно оценить присутствие тех или иных дисперсных составляющих в исходной воде. На рисунке 6 представлена такая кривая. Расположение экстремальной части кривой к оси ординат показывает, что в исходной воде присутствуют мелкодисперсные примеси. Необходимо отметить, что при построении этой кривой введено понятие приращения веса осадка в динамике осаждения, которое обозначается С?.

Рисунок 6.

1. Экспериментальные исследования па магнитострикционном реакторе.

Экспериментальные данные по обработке исходной воды акустической кавитацией, поступающей на Курьяновские очистные сооружения, в г Москве, представлены в таблице 2.

_ _Таблица 2.

№ п/п Время обработки 1, мин т, час Вес осадка Р1, мг

1 2 3 4

1 0,17 0 0

2 0,17 111

3 0,5 47

4 1,0 17

5 2,0 15

6 0 0

7 .0,17 97

8 0,5 0,5 39

9 1,0 14

10 2,0 8

11 0 0

12 0,17 31

13 1,0 0,5 30

14 1,0 11

15 2,0 5

16 0 0

17 0,17 15

18 2,0 0,5 8

19 1,0 5

20 2,0 5

21 0 0

22 0,17 0

23 10,0 0,5 0

24 1,0 0

25 2,0 0

26 0 0

27 0,17 0

28 15,0 0,5 0

29 1,0 0

30 2,0 0

Как видно из таблицы 2, влияние акустической кавитации на процесс седиментации происходит в начальные моменты обработки. Дальнейшее воздействие акустической кавитации не приводит к улучшению процесса седиментации. Все эксперименты этой группы осуществлялись на лабораторной установке показанной на рисунке 7.

Рисунок 7.Схема ультразвукового реактора.

1. Реактор. 2. Излучающая поверхность (мембрана). 3. Магнитострикционпый преобразователь. 4. Озвучиваемая жидкость. (Стрелками показано направление движения обрабатываемой жидкости).

Для выявления закономерности влияния кавитации на процессы седиментации, были произведены расчёты с использованием математической статистики методом наименьших квадратов, Со - концентрация суспензии в исходной воде, Св-концентрация суспензии в результате отстаивания. Составлена таблица расчёта эффективности отстаивания (Таблица 3). Анализ экспериментальных и расчётных данных, приведённых в таблице 3, предоставляет возможность сделать вывод о том, что с увеличением I - времени воздействия кавитации на сточную воду, эффективность процесса седиментации снижается. Так, при I = Юсек и 1 = 15сек, по сравнению с контрольной пробой эффективность отстаивания увеличивается в 6 раз, а в

следующие бОсек воздействия кавитации уменьшается в 3 раза по сравнению с контрольными пробами.

Таблица 3. Влияние кавитации на эффект отстаивания.

№ п/п Режим обработки Изменение качества осветлённой воды от исходной концентрации Со'Св -100% ,в% Св Среднее значение, в%

7,239 г/л 4,562 г/л 6,711 г/л 4,258 г/л 5,918 г/л 5,021 г/л 8,419 г/л

1 При 10 с озвучивания 9,48 8,14 9,12 7,61 8,99 8,24 10,02 8,8

2. При 30 с озвучивания 7,62 4,49 6,37 4,1 5,84 5,02 8,91 6,05

3. При 60 с озвучивания 5,34 2,99 5,08 2,81 4,65 3,82 6,11 4,4

4. При 120 с озвучивания 5,31 3,04 4,78 2,98 4,45 3,84 6,12 4,36

5. Без озвучивания (контроль) 1,6 1,1 1,51 1,07 1,4 1,32 1,8 1,4

С целью проверки зависимости эффективности отстаивания от времени воздействия на сточную воду кавитации составляем по методу наименьших

квадратов таблицу 4, где Л7 = сек , у, = с°~с« .юо%.

__Таблица 4.__

№ п/п У/ Х~Х, -XI У = У1-У1 ху У

1. 10 8,8 +45 -2,8225 127,0125 2025 7,9665

2. 30 6,05 +25 •0,1725 -4,3125 625 0,29756

3. 60 4,4 -5 + 1,4775 -7,3875 25 2,183

•4. 120 4,36 -65 + 1,5175 -98,6375 4225 2,303

220 23,61 ... ... -237,35 6900 12,7499

г л 55 5,8775 ... ... -59,3375 1725 3,1875

Теперь подсчитаем коэффициент корреляции

г= с ; ст? = 1725, СГХ = т/1725 = 41,5331; <7* = 1725, о\. = ,/3,1875 = 1,7853

С = -59,3375; г — 59'3375

41,5331-1,7853

Коэффициент корреляции, г=-о,8 показывает, что исследуемые величины зависят друг от друга, следовательно, зависимость носит на рассматриваемом участке линейную характер. Знак минус (-) определяет положение одной величины относительно другой. Т.е. с возрастанием одной другая убывает. Определим это с помощью выражения

У~У =

из которого найдём коэффициенты а и Ь, подставив в него необходимые значения из таблицы 4,

237,35

у — J)a I) о =----

отсюда

у - 5,8775 = - ^ (ас - 55), раскроем скобки у = 7,77 - 0,034 • х

с —С

-2-Э- ■ 100% = 7,77 - 0,034/

Св

График этой зависимости показан на рисунке 8.

ЭЛ А

Рисунок 8.

Влияние кавитации на процесс седиментации минеральной части загрязнений. 2. Влияние гидродинамической кавитации на седиментацию хозяйственно-бытовой сточной воды.

Для провидений экспериментов гидродинамический реактор был установлен в системе механической очистки Курьяновских Очистных Сооружений (рисунок 9). Через всасывающий трубопровод 2 Ду150 и запорно-регулирующую задвижку 3 жидкость поступала в реактор 6. Откуда, после кавитационной обработки, попадала в напорный трубопровод. Отбор проб осуществлялся с помощью пробоотборников 4, а контроль, за давлением, выполняли вакуумметр 5 и манометр 9. Кроме того, регулировалась скорость движения воды через реактор с помощью задвижки 10 на напорном трубопроводе ДуЮО, а определялась скорость движения по индукционному расходомеру 8.

Результаты экспериментальных исследований помещены в таблицу 5. _Таблица 5._ _

№ п/п Время обработки X, мин т, час Вес осадка Рь мг

1 2 3 4

1 0 0

2 0,17 107

3 0,17 0,5 43

4 1,0 15

5 2,0 10

6 0 0

7 0,17 92

8 0,5 0,5 35

9 1,0 10

10 2,0 5

11 1,0 0 0

12 0,17 25

13 0,5 25

14 1,0 7

15 2,0 3

16 0 0

17 0,17 15

18 2,0 0,5 7

19 1,0 3

20 2,0 3

21 0 0

22 0,17 0

23 10,0 0,5 0

24 1,0 0

25 2,0 0

26 0 0

27 0,17 0

28 15,0 0,5 0

29 1,0 0

30 2,0 0

Из таблицы 5 видно, что эффективное воздействие кавитации осуществляется на процессы разделения при времени обработки 0,17 минут, а при времени обработки 10 минут и более в результате двухчасового отстаивания осадок не образуется.

Влияние времени воздействия гидродинамической кавитации показано на рисунке 10.

Снижение концентрации взвешенных частиц определялось как разность начальной и остаточной концентраций. При измерении остаточного содержания взвешенных веществ в воде допускаем, что процесс осаждения закончен. Обозначим эту величину, как АС. В качестве величины характеризующей влияние кавитации на процессы седиментации принято отношение ДО к её остаточному значению, т.е. долз2. В таблице 6 помещены экспериментально-расчётные значения.

"Зависимость Р1 от т при И "Зависимость Р1 от т при XI "Зависимость Р1 от т при 13 "Зависимость Р] от т при 14

0,5 1 1,5

Время отстаивания, час

Рисунок 10. Зависимость выпадения осадков от воздействия кавитации. Время обработки на рисункеЮ обозначено следующим образом: 11 = 0,17 мин; = 0,5 мин; ^ = 1,0 мин; ^ = 2,0 мин.

№ п/п Начальное содержание взвешенных веществ,О |, мг/л Остаточное содержание взвешенных веществ, 02, мг/л Снижение концентра ции ДС, мг/л Влияние кавитации 1, мин, (хО Отношение ДО/О,, (у|)

1 2 3 4 5 6

1. 262,0 148,0 114,0 0 0,770

2. 262,0 87,0 175,0 0,17 2,01

3. 262,0 142,0 120,0 0,5 0,85

4. 262,0 202,0 60,0 1,0 0,30

5. 262,0 234,0 28,0 2,0 0,12

6. 262,0 262,0 0 10,0 0

7. 262,0 262,0 0 15,0 0

Для расчёта принимаем = (1 + /)%

Так как, при времени воздействия кавитации 10 мин и 15 мин процесс седиментации отсутствует, то при расчёте эти параметры не будут учтены. Для определения зависимости процесса седиментации от воздействия явления кавитации, необходимо рассчитать коэффициент корреляции по методу наименьших квадратов. Составляем таблицу 7.

_ Таблица 7.

№ п/п У1 Х( ху х ~ Х1 ~ Х1 У = У! - У, /

1. 0,770 1,0 +0,0566 +1,4146 +0,04 2,00 0,0016

2. 2,01 1,26 -1,42 +1,1546 -1,23 1,333 1,53

3. 0,85 1,823 -0,024 +0,5916 -0,4 0,345 0,0016

4. 0,30 2,81 -0,201 -0,3954 +0,51 0,156 0,26

5. 0,12 5,18 -1,908 -2,7654 +0,69 7,647 0,4761

£ 4,05 12,073 -3,496 -- ... 11,301 2,27

I п 0,81 2,4146 -0,7 - ... 2,2602 0,454

Для вычисления средних значений наименьших квадратов воспользуемся формулой

К*у=Т,Хк 'у1 ~х'у

ы

Среднее квадратичное отклонение определяем

/=1

2 = 11301 = _ гу = /2 2602 =, 503

5 • х ц , м .

" ¡=1

а2у = Щ- = 0,454; <ту = ^ = ./0,454 = 0,674

Коэффициент корреляции

= = -0,69

1,503-0,674

По методу наименьших квадратов подсчитаем значения коэффициента к> в уравнении

у = к1'( 1 + х)2 или — = кх ■ (1 + Окончательно получим

у = -1,55 ■(! + ()!

Расчёт подтверждает выдвинутые предположения о влиянии кавитации на процессы седиментации и изменение потенциалообразующих составляющих в водной среде, как теоретически изложено в главе 3. 3. Изменения £ - потенциала под воздействием кавитации.

Исходная вода, поступающая на Курьяновские Очистные Сооружения, обрабатывалась воздействием кавитации на экспериментально лабораторной установке приведённой на рисунке 7. Продолжительность кавитационного воздействия осуществлялась в следующей последовательности: 10 секунд, 30 секунд, 1 минута, 5 минут. Затем проба отбиралась, и определялся электрокинетический потенциал по методике, приспособленной к данному прибору.

Таблица 8 Изменение дзета потенциала под влиянием кавитации.

№ п/п Время озвучивания, 1, с. Дзета потенциала, ц мв

-13,5

1 0 -14,0

-13,2

2 10 0,00

+0,05

3 30 +30,0

+30,0

4 60 -5,8

-5,8

5 300 -24,0

-24,5

На рисунке 11, показано изменение дзета потенциала под влиянием кавитации.

Время воздействия кавитации, сек

Рисунок 11.

4. Вязкость исходной и обработанной воды определялась с помощью прибора - вискозиметра.

10,5015 | 1 1

Г»ОТ>12 ! !

0.001 ! 0,0009 . 1 1 0,001 |

О 10 20 30 40

Рисунок 12.

График, представленный на рисунке 12, является ярким представителем согласованности теоретических предпосылок и практических экспериментальных данных.

Глава пятая. Излагается анализ и синтез метода генетических алгоритмов коллоидных систем.

1.Функция выпадения осадка для однофазной системы. Выбор аналитической функции из бесконечного многообразия возможных вариантов определяет качество полученного решения. Аналитическая функция ?(<), описывающая такой процесс, должна быть монотонно возрастающей и удовлетворять следующим условиям:

[1,При1-*оо

где р, = р//Со - относительный осадок; Со- исходная концентрация.

Постоянные параметры такой функции должны определятся из условия соответствия экспериментальным данным. Этим условиям удовлетворяет

следующая функциональная зависимость

р - 1г0

2. Функция выпадения осадка для многофазной системы.

Для многофазной системы процессы выпадения фаз взаимозависимы и могут иметь разный характер. Процесс выпадения отдельной фазы может быть также описан функцией с индивидуальными параметрами и введением дополнительной функции, учитывающей взаимовлияние фаз. При этом функция выпадения осадка фазы г имеет следующий вид

- СгЫ Г°'„. = 1 ' 'Р' <*, + ', а

3. Функция взаимовлияния фаз.

Одновременное совместное выпадение нескольких фаз изменяет характер процесса выпадения для каждой отдельной фазы, что приводит к возрастанию скорости процесса. Ввиду разной скорости выпадения фаз системы, соотношения концентраций фаз в жидкости постоянно изменяется и этот процесс нелинеен.

4. Метод решения задачи. Задача вычисления осадка во времени для многофазной системы является нелинейной и её решение проводится численно. Последовательность вычислений при этом следующая:

Задаются исходные параметры задачи: N - количество фаз системы;

Т - время общее, сек;

М - количество временных интервалов;

С0 - полная исходная концентрация, мг/л;

Со, - исходная концентрация отдельной фазы /, мг/л;

То; - постоянная времени выпадения отдельной фазы /, сек;

Рг01 - постоянная относительного осадка фазы /.

- параметр характера процесса фазы г. Вычисляются текущие значения Рг,ця относительного осадка фазы г для отсчёта времени ]+1 на основе предыдущего />,,у для отсчёта времени у

=К,,./ +СГ0,Г 1 -<Р,Л Вычисляются значения полного относительного осадка для отсчёта времени/

N

=Х

5. Применение метода генетических алгоритмов для определения параметров многофазной системы на основе экспериментальных измерений. Метод генетических алгоритмов даёт возможность определить неизвестные параметры системы на основе экспериментальных измерений без ограничений на предложенную модель процесса осаждения с максимальным приближением к эксперименту в рамках модели. Для нелинейной задачи с большим числом параметров этот метод оказывается весьма эффективным.

6. Определение параметров многофазной системы на основе экспериментальных измерений с применение метода генетических алгоритмов. Программа

Пл^сави посо^кпда«« ипя хслмоеа*« щх«еси оыидем« мг ртемегей а ■•«огофвзгой о»ле«® гф! с^3 с уметем 1 в

вздоке'Хвна.

Ньол-ктры п&эи&сса л^мг/дагоа ча оснгее эксперимента мегедсм < вьегччбаих апгсретмев 8 СЛЯ»Т|?Й ПрОавССЫ /ювеи

итога гс»ыа<граций Фаз.

Глава шестая. Технико-экономическая оценка применения ультразвуковых колебаний (ГДР) определялась с использованием в качестве базового варианта схемы полной биологической очистки хозяйственно-бытовых сточных вод с доочисткой производительностью ЗЗОООмЗ/сут составляет 210 тысяч рублей (расчёт произведён по тарифам 2002 года).

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. Установлено, что эффективность механической очистки хозяйственно бытовых сточных вод (седиментация взвешенных веществ) существенно повышается при ультразвуковом воздействии за счет режима развитой кавитации.

2. Предложена модель мицеллообразования с конструированием изменения сольватных оболочек в кавитационном режиме ультразвукового поля и

установлено изменение вязкости и С, - потенциала исходной воды в кавитационном режиме.

3. Определена зависимость эффекта осаждения от времени воздействия кавитации.

4. Установлен обеззараживающий эффект кавитации в отношении Escherichia Coli.

5. Создана расчётная автоматизированная программа SEDIMENT GA, для вычисления неизвестных параметров системы с произвольным числом фаз в режиме кавитации, что позволяет прогнозировать процесс механической очистки сточных вод.

6. Экономическое сравнение вариантов показало, что эффективность разработанного метода, по сравнению с базовым вариантом, составляет 210 тысяч рублей при производительности станции очистки воды ЗЗОООмЗ/сут (расчёт произведён по тарифам 2002 года).

Основные положения диссертации и результаты исследований опубликованы в следующих работах автора:

1. Козачук И.Н. Влияние ультразвукового поля на процессы седиментации нерастворимых примесей. //Научно-технический журнал Вестник МГСУ №4 -2008. - Москва. - с.83-87 (4,5 п.л., лично автором 4,5).

2. Козачук И.Н. Применение метода генетических алгоритмов для описания процесса выпадения осадка при очистке сточных вод на основе экспериментальных измерений. //Сборник статей VIII Международной научно-технической конференции «Информационно-вычислительные технологии и их приложения». - 2008. - Пенза. - с.216-218 (3 п.л., лично автором 3).

3. Козачук И.Н. Ультразвуковые колебания и кавитация в жидкой среде. //Сантехника №5 - 2008. - Москва. - с.22-25 (4 п.л., лично автором 4).

4. Козачук И.Н. Воздействие ультразвукового поля на кинетику осаждения взвесей грубодисперсных систем в водной среде. //Сантехника №6 - 2008. -Москва. - с.34-36 (2,5 п.л., лично автором 2,5).

5. Козачук И.Н. Описание процесса выпадения осадка при очистке сточных вод как многофазной системы. //Сборник статей VIII Международной научно-технической конференции «Информационно-вычислительные технологии и их приложения». - 2008. - Пенза. - с.213-216 (3 п.л., лично автором 3).

6. Козачук И.Н. Исследование процесса обеззараживания избыточного ила с использованием гидродинамической кавитации. //Сантехника №2 - 2009. -Москва. - с.30-34 (4,5 п.л., лично автором 4,5).

КОПИ-ЦЕНТР св. 7:07:10429 Тираж 100 экз. г. Москва, ул. Енисейская, д.Зб тел.: 8-499-185-7954,8-906-787-7086

Введение.

Глава I . Литературный обзор.

1.1. Сущность физико-химического действия ультразвуковых колебаний.

1.2. Свойства ультразвуковых колебаний.

Выводы по Главе.

Глава П. Способы получения ультразвуковых колебаний.

2.1. Акустический ультразвуковой реактор.

2.2. Гидродинамический ультразвуковой реактор.

2.3. Выбор метода получения ультразвуковых колебаний.

Выводы по Главе П.

Глава Ш. Теоретические основы осаждения сточных вод в режиме кавитации.

3.1. Анализ исходной хозбытовой сточной воды по фазово-дисперсному состоянию.

3.2. Моделирование процесса взаимодействия мицелл под действием ультразвуковой кавитации.

Выводы по Главе Ш

Глава IV. Экспериментальная проверка предложенной теории.

4.1 Описание процесса выпадения осадка при очистке сточных вод как многофазной системы.

4.2 Исследование влияния кавитации на процессы седиментации.

4.2.1 Экспериментальные исследования на магнитострикционном реакторе.

4.2.2. Экспериментальные исследования на гидродинамическом, реакторе.

4.37Анализ результатов экспериментальных исследований по влиянию кавитации на процессы седиментации хозяйственно бытовых сточных вод. 75 4.4 Влияние процесса кавитации на фйзико-химические элементы коллоидной системы:. 784.4.1 Изменения £ - потенциала под.воздействием, кавитации.

4.4.2 Кавитация коллоидной системы и динамическая вязкость среды. лл

Выводы по Главе IV.

Глава V. Анализ и синтез метода генетических алгоритмов коллоидных систем.

5.1 Обозначения и относительные параметры.

5.2 Функция выпадения осадка для однофазной ^^ системы.

5.2.1 Аналитическое задание функции.

5.2.2. Табличное задание функции.

5.3 Функция выпадения осадка для многофазной системы.

5.3.1 Функция выпадения осадка для отдельной фазы.

5.3.2 Функция взаимовлияния фаз.

5.4 Метод решения задачи.

5.5 Определение параметров многофазной системы ^ на основе экспериментальных измерений.

5.6 Применение метода генетических алгоритмов для определения параметров многофазной системы на 95 основе экспериментальных измерений.

5.7 Определение параметров многофазной системы на основе экспериментальных измерений с применение метода генетических алгоритмов.

Выводы по Главе V.

Глава VI. Комплексная технология биологической очистки сточных вод и её эколого-экономическая оценка. 6.1 Эколого-экономическая оценка предлагаемых технических решений.

6.1.1 Описание технологической схемы.

6.1.2. Экономическое сравнение двух вариантов.

Выводы по Главе VI.

Применение ультразвуковых колебаний в технологиях обработки воды является частью научной проблемы использования в этой области народного хозяйства физических методов, которые включают кроме того магнитный, высокочастотный, рентгеновский, ультрафиолетовый. В настоящее время ультразвуковые колебания находят широкое применение в различных отраслях и производствах: в металлургии, в химической и пищевой промышленности, в машиностроении, в медицине. Это объясняется многообразием физико-химических изменений в веществе при наложении звуковых полей. Ультразвуковые колебания вызывают диспергирование и эмульгирование определенных веществ, способствуют коагуляции и дегазации, оказывают влияние на процессы кристаллизации и растворения, известно, что ультразвуковые колебания вызывают разнообразные химические превращения вещества, в числе которых можно назвать реакции окисления, восстановления, полимеризации и деполимеризации. Объяснение этих явлений исследователи находят в многообразном действии ультразвукового поля на вещество: эффект кавитации, ударные волны, микропотоки, акустический ветер. Становится все более очевидной эффективность использования ультразвуковых колебаний при решении целого ряда технических задач. Непрерывно совершенствуются схемы ультразвуковых генераторов, продвигаются работы по развитию . методов использования ультразвукового поля и по изысканию новых областей его применения. В этих условиях постановка вопроса о возможности применения ультразвуковых колебаний в водных технологиях является своевременной. Однако, теоретическая сторона мало изучена. Исследование механизма воздействия акустических полей на вещество осложняется тем, что в ультразвуковом поле одновременно возникают различные процессы: кавитация, ударные волны, микропотоки, люминесценция, которые могут оказывать взаимное влияние. Поэтому, возникает трудность описания экспериментальных результатов. Работ, относящихся к применению ультразвуковых колебаний для обработки воды, опубликовано немного. Ознакомление с ними приводит к выводу, что в настоящее время еще только делаются попытки в направлении теоретического обоснования использования физических методов, в частности ультразвуковых колебаний, в водных технологиях. Применение ультразвукового поля для интенсификации окислительно-восстановительных процессов в водной среде и осаждения грубодисперсных примесей расширяет область возможного использования этого физического метода.

Развитие промышленности и производств сопровождается увеличением количества сточных вод. В связи с этим уделяется большое внимание вопросам охраны водоемов от загрязнений, рациональному использованию водных ресурсов, улучшению санитарно-бытовых условий жизни населения. Важнейшими являются природоохранные мероприятия по совершенствованию водных производственных процессов, входящих в единый технологический комплекс. В условиях наращивания мощностей водоемких производств особенно важен вопрос интенсификации очистки сточных вод, обработки осадков и утилизации отходов, образующихся в процессе очистки. Поэтому, одним из перспективных направлений решения этой проблемы является разработка и внедрение прогрессивных технологий с использованием физических методов. Это позволяет сократить водопотребление, исключить попадание нежелательных примесей в сточные воды и ускорить переход на повторно-оборотное водопользование.

В данной работе рассматриваются:

1. Анализ влияния ультразвуковых колебаний на осаждение взвешенных веществ при механической очистке бытовых сточных вод.

2. Механизм воздействия кавитации на состояния дисперсности водной среды бытовых сточных вод.

3. Математические предпосылки модели осаждения дисперсной фазы.

4. Расчет и вывод уравнения, связывающего продолжительность кавитационной обработки и изменения концентрации взвешенных веществ.

YD. Общие выводы.

1. Установлено, что эффективность механической очистки хозяйственно бытовых сточных вод (седиментация взвешенных веществ) существенно повышается при ультразвуковом воздействии за счет режима развитой кавитации.

2. Предложена модель мицеллообразования с конструированием изменения сольватных оболочек в кавитационном режиме ультразвукового поля и установлено изменение вязкости и С, — потенциала исходной воды в кавитационном режиме.

3. Определена зависимость эффекта осаждения от времени воздействия кавитации.

4. Установлен обеззараживающий эффект кавитации в отношении Escherichia Coli.

5. Создана расчётная автоматизированная программа SEDIMENT GA, для вычисления неизвестных параметров системы с произвольным числом фаз в режиме кавитации, что позволяет прогнозировать процесс механической очистки сточных вод.

6. Экономическое сравнение вариантов показало, что эффективность разработанного метода, по сравнению с базовым вариантом, составляет 210 тысяч рублей при производительности о станции очистки воды 33000 (м /сут.) (расчёт произведён по тарифам 2002 года).

1. Beute Н. Über den Einfluß Ultraschallwellen auf chemischen Prozesse. Zs. phys. Chem., 163 A, 3A 1933, S.161.

2. Паркер Р. Экспериментальные исследования процесса коагуляции под действием ультразвука. Сб. Аэрозоли. 4.1, М., 1937.

3. Под редакцией Мэзона Ю. Физическая акустика, ч.1, М., Мир, 1967, с.7-138.

4. Бергман JI. Применение ультразвука в промышленности. М., ИЛ, 1957, с.726

5. Перник А.Д. Проблемы кавитации. Л., Судостроение, 1966, с. 439.

6. Эльпинер И.Е. Ультразвук. Физико-химическое и биологическое действие. М., Издательство физико-математической литературы, 1963, с.420

7. Розенберг Л.Д., Применение ультразвука. М., АН СССР, 1957, с.106.

8. Бутягнн П.Ю. Кинетика и природа механохимических реакций. «Успехи химии» т.40, выпуск 11, 1971, с. 1935-1959.

9. Аллен А.О. Радиационная химия водных растворов. Сборник Химическое действие излучений большой энергии. М., ИЛ, 1949, с.78-96.

10. Ерёмин E.H. Элементы газовой электрохимии. М., МГУ, 1968, с. 212.

11. Полоцкий И.Г. Химическое действие кавитации. ЖОХ, т. 17, вып.6, 1947, с.1048-1053.

12. Полоцкий И.Г. Свечение воды при действии ультразвука. ЖОХ, т.8, вып.17, 1938, с. 1691-1695.

13. Эльпинер И.Е. Биофизика ультразвука. М., Наука, 1973, с.384.

14. Под ред. Розенберга Л.Д. Физика и техника мощного ультразвука, т.1-3, М., Наука, 1967, с.70-166.

15. Голубничий П.И. и др. О свечении в некоторых жидких углеводородах при совместном действии ультразвука и электрического поля. Химия высоких энергий, т.З, №6, М., Наука, 1969, с. 515-522.

16. Сиротюк М.Г. Кавитационная прочность воды и распределение в ней зародышей кавитации. Акустический журнал, т. 1, выпуск 3, 1965, с.380-386.

17. Левшин В.Н., Ржевкин С.Н. К вопросу о механизме свечения жидкостей при воздействии ультразвука. Доклад АН СССР, т. 16, вып.8, 1937, с.407-412.

18. Соловьёва Л.Р. Химическое действие ультразвука. ЖТФ, т.6, вып.12, 1936, с.2059-2064.

19. Сокольская A.B., Эльпинер И.Е. О синтезе аммиака и цианистых соединений в поле ультразвуковых волн. Акустический журнал, т.З, 1957, с.293-294.

20. Schmid G. Zerreiben von Makromolekülen. — Phys. Zs., BDI 41, 1940, S. 325.

21. Фридман B.M. Ультразвуковая химическая аппаратура. M., Машиностроение, 1967, с.211.

22. Гершал Д-А., Фридман В.М. Ультразвуковая технологическая аппаратура. М., Энергия, 1976, с.320.

23. Эльпинер И.Е., Маргулис М.А., Сокольская A.B. Nature, выпуск 208, 1965, с. 945.

24. Кавалюнкайте В.Е. К вопросу о механизме роста монокристаллов в озвучиваемом растворе. Сб. Применение ультраакустики к исследованию вещества. Вып. 13, МОПИ, 1961, с.171-175.

25. Капустин А.П. Влияние ультразвука на кинетику кристаллизации. М., АН СССР, 1962, с,106.

26. Лопырев Н.К. О физических, безреагентных методах водоподготовки. Д., ДНТП, 1959, с. 19.

27. Зубрилов С.П. Ультразвуковая обработка воды и водных систем. Л., Транспорт, 1973, с,99

28. Рязанов А.И., Кудрявцев Б.Б. Зависимость деполяризующего действия ультразвука от рН раствора. В сб. Применение ультраакустики к исследованию вещества. Вып. 16, МОПИ, 1962, с.13-24.

29. Зубрилов С.П. Физико-химические аспекты ультразвуковой активации вяжущих растворов. Автореферат докторской диссертации. Я., 1975, с. 39.

30. Зубрилов С.П. Влияние кавитации на электрическую проводимость и водородный показатель, воды. Материалы 24 научно-технической конференции, Литва, 1970.

31. Полоцкий И.Г. Определение N02, N03, Н2О2 в воде, экспонированной в ультразвуковом поле. ЖОХ, т. 17, вып.9, 1947, с. 649

32. Зубрилов С.П. О возможных структурных изменениях, в воде под действием кавитации. Труды АФИ, выпуск 31, 1973, с. 206-210.

33. Фальковская JI.H. Водоснабжение и канализация. НТЖКХ, серия 1У, вып.З, М., 1964, с.47.

34. Рюмин В.П. Автореферат кандидатской диссертации. МХТИ им. Д.И.Менделеева. М.,1964.

35. Дорош Т.П. и др. Исследование возможности коагуляции высокозольных угольных суспензий полимерами и ультразвуком. В сборнике Обогащение полезных ископаемых. Вып.8, Киев, Техника, 1971, с. 88.

36. Бреховских JI.M. и др. Физические основы промышленного применения ультразвука. В кн. Применение ультразвука в промышленности. М., Машгиз, 1959, с.5-33.

37. Юрьева Л.В. и др. Влияние ультразвука на кинетическую устойчивость взвесей. Труды уральского лесотехнического института. Выпуск 31, 1973, с. 123-128.

38. Завьялов В.Е., Петрушкин В.Д. Коагуляция безреагентный метод интенсификации процессов разделения тонкодисперсных систем при очистке сточных вод. Труды ВНИИ ВОДГЕО. Вып.40, ч. 1, М., 1972 - 73, с. I4I-I44.

39. Фридман В.М. Звуковые и ультразвуковые колебания и их применение в легкой промышленности. М., Гизлегпром, 1957, с. 284.

40. Мальцев H.H. Исследование осаждения угольного шлама из оборотных вод углеобогатительных фабрик с помощью ультразвука. Сборник Применение ультраакустики к исследованию вещества. Выпуск 10, МОПИ, i960, с. 109-120.

41. Beute Н. и. а. Wassereinigung durch Ultraschallwell. — Akust Zs., H. 4. 1939, S. 209-214.

42. Круглицкий H.H. и др. Регулирование процессов коагулированного структурообразования в ВОДНЫХ дисперсиях глины ультразвуковыми колебаниями. Укр.хим. ж., т,30, вып.12, 1964, с.1283

43. Кульский JI.A. и др. В книге Физико-химическая механика и лиофильность дисперсных систем. Киев, Наукова думка, 1968

44. Носов В.А. Ультразвук в химической промышленности. Киев, Гостехиздат, УССР, 1963, с.244.

45. Соболева H.H. и др. Влияние ультразвукового поля на процессы коагуляции и осаждения в жидкой фазе. Научные записки ОПИ, т. 16, 1959, с.9-19.

46. Агранат Б.А. и др. Интенсификация процесса флотации осадка с помощью ультразвука, 4-я Всесоюзная научно-техническая конференция по ультразвуковым методам интенсификации технологических процессов. МИСИС, М., 1979, с.37-38.

47. Кортнев A.B., Протопопов Р.В. Физические основы воздействия ультразвука на процесс кристаллизации из перенасыщенных растворов. В сборнике Новые физические методы обработки пищевых продуктов. Киев, Гостехиздат, 1965, с. 267274.

48. Новожилов Ю.Л. Борьба с накипью с помощью ультразвука. Техническая информация ЦБТИ, Пермь, 1962.

49. Новожилов Ю.Л. Влияние ультразвука на свойства водопроводной воды. ЖПХ, АН СССР, т.37, выпуск 3, 1964, с. 679-682.

50. Шевалдышев Л.Г. Безреагентная обработка питательной и котловой воды.- Сб. 3, ЛДНТП, 1962, с. 80.

51. Даннлов В.И. и др. О зарождении центров кристаллизации в переохлажденной жидкости,- ЖЭТФ, т. 10, выпуск 11, 1940, с. 1305-13Ю.

52. Рой H.A. Возникновение и протекание ультразвуковой кавитации. Акустический журнал, т.З, вып.1, 1957, с.3-18.

53. Соколов И.Т. Влияние ультразвука на переохлажденную воду. КТФ, т.8, выпуск 10, 1938, с.901-902.

54. Под редакцией Аграната Б.А. Ультразвуковая технология. М., Металлургия, 1974, с.504.

55. Эскин Г.И. Ультразвук шагнул в металлургию. М., Металлургия, 1975, с. 192.

56. Под редакцией Маркова А.И. Применение ультразвука в промышленности. М., Машиностроение, 1975, с. 239.

57. Большая Советская Энциклопедия — т.26. М., Советская энциклопедия, 1977, с.609-615.

58. Мелентьев П.В. Приближенные вычисления. М., Изд. физмат литературы, 1962, с. 388.

59. Демидович Б.П. и др. Численные методы анализа. М., Наука, 1967, с. 368.

60. Вентцель Е.С. Теория вероятностей. М., Наука, 1969, с. 175-369.

61. Московенко И.Б. Электризация взвесей коллоидных частиц в ультразвуковом поле. Акустический журнал, т.8, вып.4, М., АН СССР, 1962, с. 479-480.

62. Уемов А.И. Вещи, свойства и отношения.

63. Викулин П.Д. Физико-химические проявления акустического поля в технологиях кондиционирования воды. Монография, Мое. Гос. Строит. Универ. Москва, 2004. 251 с

64. Boulos P.F., Wu Z.Y., Orr C.H., Moore M., Hsiuing P., and Thomas D. (2001). "Optimal operation of water distribution systems using genetic algorithms." Proceedings of the AWWA Distribution System Symposium, September 23-26, San Diego, CA.

65. Goldberg D. (1989). Genetic algorithms in search optimization and machine learning. Addison-Wesley Publ. Co., Inc., Reading, MA.

66. Harrell L.J., and Ranjithan S.R. (1997). "Generating efficient watershed management strategies using a genetic algorithm-based method." Proceedings of the 24th Annual Water Resources Planning and Management Conference, ASCE, Houston, TX.

67. Holland J.H. (1975). Adaptation in natural and artificial systems. University of Michigan Press, Ann Arbor, MI.

68. Mahdi Moradi-Jalal, Sergey I. Rodin and Miguel A. Marino (2004). "Use of Genetic Algorithm in Optimization of Irrigation Pumping Stations." J. Irrig. and Drain. Engrg., ASCE, Volume 130, Issue 5, pp. 357-365 (September/October 2004)

69. Reis L.F.R., Porto R.M. and Chaudhry F.H. (1997). "Optimal location of control valves in pipe networks by genetic algorithm." J. Wat. Resour. Plang. and Mgmt., ASCE, 123(6), 317320.

70. Savic D.A. and Walters G.A. (1997). "Genetic algorithms for least-cost design of water distribution networks." J. Wat. Resour. Ping, and Mgmt., ASCE, 123(2), 67-77.

71. Simpson A.R., Murphy L.J. and Dandy G.C. (1994). "Genetic Algorithms compared to other techniques for pipeoptimization." J. Wat. Resour. Ping and Mgmt., ASCE, 120 (4), 423438.

72. Балацкий О.Ф., Мельник Л.Г., Яковлев А.Ф.

73. Экономика и качество окружающей природной среды. — Л.: Гидрометиздат,1984,-190с.