автореферат диссертации по химической технологии, 05.17.08, диссертация на тему:Технология обеззараживания воды гидродинамической кавитацией

На правах рукописи

од

2 з 1иа ш

Беляев Андрей Николаевич

ТЕХНОЛОГИЯ ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЯ ВОДЫ ГИДРОДИНАМИЧЕСКОЙ КАВИТАЦИЕЙ

05.17.08 - Процессы и аппараты химической технологии

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Киров ^ 2000

Работа выполнена на кафедре промышленной экологии и безопасности Вятского государственного технического университета.

Научный руководитель

Официальные оппоненты:

Ведущая организация:

доктор технических наук, профессор Флегентов И.В.

доктор технических наук, профессор Решетников С.М.

кандидат технических наук, доцент Жуков H.A.

Муниципальное предприятие "Водоканал", г. Киров

Защита состоится "_ 2. - 2000 г. в часов на

заседании диссертационного совета К 064.69.02 п Вятском государственном техническом университете по адресу: 610000, г. Киров, ул. Московская, 36.

• С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Вятского государственного технического университета.

Автореферат разослан

2000 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета

кандидат технических наук Б.И.Дегтерев

HW. <04.3)0

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ*

Актуальность темы. Источники водоснабжения в последнее время подвергаются интенсивному загрязнению и их качество во многих регионах нельзя признать удовлетворительным. Сооружения водоподготовки и водоотведения, на которых используются традиционные методы и процессы, не всегда в состоянии обеспечить требуемую степень очистки воды. В полной мере это относится и к обеззараживанию воды - главному барьеру на пути передачи инфекций водным путем. По данным статистики, в России более 11% проб качества питьевой воды не удовлетворяют требованиям ГОСТ по бактериологическим показателям. Отмечается постоянный рост числа бактериальных и вирусных заболеваний, распространяемых через воду. Такое положение требует нового подхода к обеспечению эпи- . демиологической безопасности и, в частности, стимулирует работы по совершенствованию старых и внедрению принципиально новых технологий обеззараживания воды.

Из всего многообразия существующих методов обеззараживания наиболее перспективными с точки зрения технологических, экономических, гигиенических и экологических особенностей являются безреагент-ные методы, среди которых все большее распространение находят идеи нетрадиционного использования физических эффектов и явлений. В этом плане особый интерес представляет гидродинамическая кавитация - единственный вид кавитационного воздействия, позволяющий обработать большой объем воды с наименьшими материальными затратами. На ее эффективность не влияет мутность воды, солевой состав, рН. Кроме того, кавитация разрушает коллоиды, частицы взвеси, на которых и внутри которых существуют бактерии, лишая их тем самым защиты от химических и физических бактерицидных агентов.

Цель работы: оценка перспектив использования гидродинамической кавитации при обеззараживании воды; разработка технологии кавитационного обеззараживания в установках проточного типа и создание методик расчета подобных систем.

В связи с этим были решены следующие задачи:

• исследование принципиальной возможности использования гидродинамической кавитации для обеззараживания воды;

• нахождение степени влияния различных факторов, характеризующих кавитационный процесс, на биоцидный эффект гидродинамической кавитации;

• В руководстве работой принимал участие кандидат технических наук, доцент Дегтерев Б.И.

•создание методик расчета систем кавитационного обеззараживания;

•оценка возможности применения гидродинамической кавитации в комплексе с другими бактерицидными агентами.

Научная новизна. Исследовано биоцидное действие гидродинамической кавитации и установлен характер влияния определяющих факторов кавитационной обработки на отдельные виды микроорганизмов. Произведена оценка воздействия на микроорганизмы гидродинамической кавитации в комплексе с хлорированием и ультрафиолетовым облучением. Разработаны методики расчета установок кавитационного обеззараживания и даны рекомендации к их применению.

Практическая ценность. Полученные результаты дают возможность использования их при создании промышленных установок кавитационного обеззараживания, способных работать при различных режимах и в различных системах. Разработанные методики позволяют производить инженерные расчеты как кавитационных реакторов и технологического оборудования систем обеззараживания, так и влияющих на процесс параметров, необходимых для достижения максимальной эффективности работы установок. Полученные методики легли в основу расчета системы обеззараживания на очистных сооружениях ЗАО "Санаторий "Нижне-Ивкино" Кировской области, а предложеный способ интенсификации процесса хлорирования питьевой воды был внедрен на водопроводной станции МП "Водоканал" г. Кирова и позволил обеспечить экономию хлора при водо-подготовке в среднем на 20%.

Основные положения, выносимые на защиту:

• способ дезинфекции воды кавитационным воздействием в установках проточного типа;

• комплексный метод обеззараживания воды гидродинамической кавитацией совместно с хлорированием и ультрафиолетовым облучением;

• результаты исследований влияния определяющих факторов на бактерицидный эффект гидродинамической кавитации;

• результаты исследований по определению характера воздействия гидродинамической кавитации на различные виды микроорганизмов;

• методики расчета систем кавитационного обеззараживания: а) под заданную концентрацию микроорганизмов и расход обрабатываемой воды; б) под имеющееся технологическое оборудование для работы с наибольшим стерилизующим эффектом;

• результаты работ по интенсификации процессов хлорирования и ультрафиолетового обеззараживания за счет использования в комплексе с ними гидродинамической кавитации.

Достоверность полученных результатов подтверждается их статистическим анализом, совпадением результатов исследований с имеющи-

мися литературными данными; обеспечивается использованием аппарата математической статистики для обработки экспериментальных данных и определения погрешностей опыта.

Апробация работы. Материалы работы докладывались на ежегодной региональной научной конференции "Наука-производство-технология-экология" (г.Киров, 1998-2000); 5-ой научно-практической конференции "Региональные и муниципальные проблемы природопользования" (г.Кирово-Чепецк, 1998); международной научной конференции "Диагностика, лечение и профилактика инфекционных заболеваний. Биотехнология. Ветеринария." (г.Екатеринбург, 1999); межрегиональной научной конференции "Химия на пути в XXI век" (г.Ухта, 2000). Работа выполнялась в рамках единого заказ-наряда и тематического плана Министерства образования Российской Федерации на 1997-2001 годы "Очистка воды от загрязнителей методом озонирования с использованием кавитации".

Публикации результатов. По материалам диссертации опубликовано 9 работ, 1 статья принята в печать.

Объем и структура диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, 4 глав, заключения, библиографического списка из 127 источников, приложений. Материал изложен на 132 страницах, содержит 26 рисунков и 11 таблиц.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении дан краткий обзор современного состояния проблемы, обоснована актуальность проводимой работы и ее цель.

В главе 1 приведен обзор литературных данных, на основании которого сформулированы основные требования к технологиям и оборудованию для обеззараживания воды, а также проведен анализ существующих методов дезинфекции как питьевых, так и сточных вод. Рассмотрены недостатки промышленных методов обеззараживания.

Перспективным и малоизученным направлением является исследование метода кавитационного обеззараживания для промышленных расходов воды. В литературе отсутствуют данные по разработке методик расчета и созданию подобных установок.

В главе 2 показана принципиальная возможность использования гидродинамической кавитации в целях обеззараживания воды.

Выявлено, что кавитационное воздействие на микроорганизмы происходит за счет механических сил, связанных с образованием и схлопыва-нием кавитационных пузырьков, а химические, электрические, термодинамические и электрохимические процессы являются сопутствующими. Характер воздействия кавитации обусловлен морфологическими особен-

ностями и функциональным состоянием микроорганизмов. Он сводится не только к грубому разрушению микробной клетки, но и к возможным изменениям функциональных свойств бактерий.

На основе литературного материала проведен анализ экспериментальных кавитационных установок. Для промышленного применения наиболее перспективным представляется использование гидродинамических установок, способных работать с высокой производительностью. Определены факторы, влияющие на кавитационный процесс в гидродинамических установках. Установлен возможный диапазон оптимальных значений ряда факторов.

Показано направление исследований для интенсификации процесса обеззараживания воды путем комплексного воздействия гидродинамической кавитации и других бактерицидных агентов, в частности, ультрафиолетовых лучей и хлорсодержащих реагентов.

В главе 3 дается описание использованных в экспериментах установок, оборудования, материалов, а также методик выполнения биоанализов и проводимых опытов.

С учетом научных предпосылок по созданию установки кавитацион-ного обеззараживания, модернизирована гидродинамическая установка, позволяющая моделировать различные режимы кавитации, проводить наблюдение и фотографирование кавитационной области, осуществлять одномоментный отбор проб до и после системы возбудителей кавитации.

Определены методики тестирования биологического действия гидродинамической кавитации, а также выбраны культуры микроорганизмов для этих целей, обладающих различной устойчивостью к воздействию неблагоприятных факторов внешней среды.

Составлена методика проведения экспериментов на гидродинамической установке и определены основные параметры для исследования различных кавитационных режимов.

Произведена оценка основных погрешностей как самих приборных устройств, так и используемых в процессе проведения экспериментов методик.

Глава 4 посвящена изложению и обсуждению экспериментальных исследований по влиянию гидродинамической кавитации на микроорганизмы.

Для изучения биоцидного действия гидродинамической кавитации необходимо было предварительно оценить степень ее воздействия на микроорганизмы. Тестирование проводилось со следующими культурами, обладающими разной устойчивостью к воздействию неблагоприятных факторов внешней среды: прокариотические микроорганизмы - кишечная палочка, сенная палочка; эукариотические микроорганизмы - пекарские дрожжи.

Обработка воды проходила по замкнутой схеме в течение десяти циклов. Контроль за концентрацией микроорганизмов осуществлялся через каждые два цикла обработки. Отобранные пробы разводили рядом десятикратных разведений и высевали на плотные питательные среды. Результаты учитывали через сутки при подсчете колоний, выросших в соответствующих разведениях проб. Данные анализа, после обработки их- методом наименьших квадратов, могут быть представлены графической зависимостью изображенной на рисунке 1.

См, %

100 О; 90 80 70 60 ■ 50 ■ 40 -30 -20 ■ 10 -0 -О

О-сенная палочка; Д-кишечная палочка; х-дрожжи

Рисунок 1 - Характер влияния гидродинамической кавитации на различные виды микроорганизмов (См - концентрация микроорганизмов после >Т-го цикла воздействия)

Анализ полученных результатов позволяет заключить, что гидродинамическая кавитация обладает стерилизующим эффектом, причем очевидно, что эукариотические микроорганизмы, как более крупные, подвержены кавитационному воздействию в большей степени. Это связано скорее всего с тем, что при заданном режиме воздействия в области схлопы-вания кавитационных пузырьков преобладают пузырьки с размерами, соизмеримыми с размерами микроорганизмов. В связи с этим, ударная волна, образующаяся при схлопывании пузырька, воздействует не на всю клетку, а лишь на ее часть, принося ей при этом механические повреждения различного характера.

Как выяснилось, однократное кавитационное воздействие не дает полного бактерицидного эффекта по отношению к использовавшимся в опытах микроорганизмам. Кроме того, для выбранного типа реактора и установленных гидродинамических режимов, эффективность обработки всех исследованных культур с уменьшением концентрации микроорганиз-

мов от цикла к циклу незначительно увеличивается. Это согласуется с литературными данными и объясняется подавлением кавитационных процессов большими концентрациями микроорганизмов.

Согласно литературным данным в экспериментах с ультразвуковой кавитацией, одним из основных факторов, определяющих бактерицидный эффект, является интенсивность кавитационного воздействия. В связи с этим, возникает необходимость в изучении влияния этого параметра на степень обеззараживания воды гидродинамической кавитацией.

Интенсивность кавитации обусловлена прежде всего скоростью охлопывания образующихся в зоне ее воздействия кавитационных каверн. В гидродинамических установках ее величина изменяется в зависимости от размеров зоны кавитации и определяется относительной длиной кави-тационной зоны:

а

где I - длина зоны кавитации; с? - диаметр возбудителя кавитации.

Исследования проводились на культуре кишечной палочки, являющейся индикатором фекального и биологического загрязнения, а также широко используемой в качестве тест-объекта при оценке методов обеззараживания, активности дезинфектантов и биологически-активных веществ.

Полученные результаты позволили построить зависимость эффективности обеззараживания обрабатываемой воды 77 от числа циклов Л''для различных значений Л (рисунок 2).

С - С т]^ ° " 100, С0

где Со и Си - соответственно исходная концентрация микроорганизмов и после Ы-го цикла воздействия, абс м.к./см3.

Кроме того, по результатам проведенных экспериментов и литературным данным, описывающим влияние длины зоны кавитации на интенсивность кавитационного износа материалов, можно определить характер изменения относительной интенсивности кавитации от Л (рисунок 3), при этом значение относительной интенсивности, равное 1 для случаев с воздействием как на материалы, так и на биообъекты, находилось при одинаковых гидродинамических режимах с Л=2,5.

Анализ полученных зависимостей показывает, что эффективность бактерицидного действия изменяется пропорционально интенсивности кавитации, т.е. при Л<2 и Л>3 степень воздействия на культуру кишечной палочки существенно снижается. Это позволяет утверждать, что наибольшее кавитационное воздействие на микроорганизмы соответствует максимуму интенсивности кавитации и находится в пределах Л-2+3.

Л,%

О - А.=2,5; Д- А.=6; х'- Х=20

Рисунок 2 - Влияние эффективности воздействия на культуру кишечной палочки в зависимости от числа циклов N и относительной длины зоны кавитации

I*

1.4

1,2 1

0,8 0,6 0,4 0,2 О

•

О

г

Ч

В

20

Рисунок 3 - Экспериментальные данные по влиянию Л на относительное значение интенсивности кавитации при воздействии на: • - микроорганизмы; О - износ материалов.

Такую закономерность можно объяснить имеющимися в литературе результатами исследований кавитационной области. В указанном диапазоне Я частота образования кавитационных каверн в рабочей зоне реактора максимальна. Это происходит за счет четкого попеременного отрыва каверн с обеих сторон возбудителя при заданном режиме воздействия. В

потоке при этом возникают большие пульсации давления, которые и приводят к резкому увеличению интенсивности кавитации.

Показательной также представляется зависимость, изображенная на рисунке 4, здесь т]'я определяется отношением величины эффективности кавитационного воздействия т]у за один период обработки к максимальному значению этого показателя:

V* = ;-;— •

К -

0-А=2,5; Д-Х=6; х-А.=20

Рисунок 4 - Относительная эффективность кавитационного воздействия за один период обработки

Можно сказать, что с увеличением интенсивности кавитации при изменении Л от 20 до 2,5 максимум относительной величины эффективности кавитационного воздействия за один период обработки смещается в сторону меньших значений циклов воздействия. Это происходит, очевидно, потому, что при нахождении бактерий в зоне кавитации с невысокой интенсивностью происходит нарушение поверхностных защитных слоев микробной клетки, при этом свою жизнеспособность она сохраняет, но при многократном таком воздействии клетка гибнет.

При проведении экспериментов с культурой кишечной палочки выяснилось, что существует некоторое пороговое значение скорости потока в канале реактора, за которой при однократной обработке наблюдается бактерицидный эффект. Для нахождения этого значения была поставлена серия опытов, из результатов которых видно (рисунок 5), что бактерицидный эффект при воздействии на кишечную палочку начинает проявляться

при скорости потока около 19 м/с, до этого значения видимых изменений концентрации микроорганизмов не происходит.

Рисунок 5 - Концентрация кишечной палочки в зависимости от скорости потока К; в канале реактора

При использовании реакторов с многоступенчатым расположением возбудителей кавитации необходимо, чтобы площади сжатых сечений потока при переходе от ступени к ступени последовательно увеличивались, т.к. в противном случае действие противодавления последующей ступени уничтожит кавитационный факел предыдущей. С увеличением сечения скорость потока в канале реактора снижается. Однако интенсивность кавитации при переходе от ступени к ступени, согласно исследованиям на кавитационный износ, остается без изменений, поэтому можно предположить, что и стерилизующий эффект гидродинамической кавитации будет оставаться на том же уровне. Постоянство кавитационного воздействия на культуру кишечной палочки в многоступенчатых реакторах при скоростях У<19 м/с на последующих за первой ступенями можно объяснить большей концентрацией кавитационных ядер, создаваемых дополнительно предыдущими ступенями возбудителей.

При выполнении дальнейшей работы использовалась теория математического планирования эксперимента, обеспечивающая наиболее короткий путь к экстремуму параметра оптимизации, которым в нашем случае является степень обеззараживания воды т], %. На основании проведенных исследований и литературных данных в качестве факторов, определяющих эффективность процесса, были выбраны скорость потока на входе в канал кавитационного реактора К;, м/с, число ступеней возбудителей кавитации п и логарифм исходной концентрации микроорганизмов ¡¿'С0. Экспери-

мёнт проводился с культурой кишечной палочки в соответствии с составленной матрицей ортогонального плана полного трехфакторного эксперимента. Уровни и интервалы варьирования факторов представлены в таблице 1.

Таблица 1 - Значения факторов и интервалы варьирования

Действительные значения факто- V, (х,), 1§Со(х2) п(х3)

ров м/с

Основной уровень 22,5 4 2

Интервал варьирования 2,5 1 1

Верхний уровень 25 5 3

Нижний уровень 20 3 1

В результате получено уравнение регрессии, причем при определении доли влияния каждого фактора методом дисперсионного анализа значение коэффициента, соответствующего концентрации микроорганизмов, оказалось меньше критического, т.е. влиянием этого фактора на степень обеззараживания можно пренебречь. После приведения значений коэффициентов к фактическим параметрам получено следующее уравнение

Т1=2,!76У, + 7,59п-49,14. (1)

Зависимость (1) подтверждает данные предыдущих экспериментов (разница в результатах не превышает 5%) и дает возможность определить нижнюю границу рабочей зоны реактора (рисунок 6), а также найти пороговые значения скорости, при которых достигается бактерицидный эффект для каждой ступени: У,пор=19,1 м/с; У2„ор=15,6 м/с; У3„„р=12,1 м/с.

ц,%

Рисунок 6 - Рабочая зона кавитационного реактора

По опытным данным построены зависимости, представленные на рисунках 7-9, где ДМ-используемая мощность потока, Вт; (^-расход воды,

м3/с. Анализ полученных графиков позволяет сделать вывод, что подведенная на процесс кавитационного обеззараживания энергия наиболее полно будет использоваться с применением максимально возможного числа ступеней возбудителей кавитации, при этом скорость потока в канале рабочей камеры реактора должна быть наименьшей.

Кроме того, из представленной на рисунке 9 зависимости видно,' что процент гибели микроорганизмов на киловатт подведенной мощности увеличивается с ростом числа ступеней реактора, причем с увеличением скорости потока перед системой возбудителей влияние ступеней заметно снижается. Это объясняется степенной зависимостью интенсивности кавитации от скорости потока в канале реактора, в то время как от числа ступеней она зависит линейно.

Рисунок 7 - Зависимость эффективности воздействия от удельного значения затраченной энергии

Рисунок 8 - Потери напора кавитационного реактора

Рисунок 9 - Эффективность кавитационного обеззараживания на киловатт подведенной мощности

На основании проведенных исследований разработаны методики расчета установок кавитационного обеззараживания.

А) Дано: расход воды 2 . коли-индекс (коли-титр) С. Необходимо: 1) рассчитать конструкцию кавитационного реактора для снижения концентрации микроорганизмов до предельно-допустимого уровня ПДУ\ 2) найти параметры для выбора насоса и оборудования при работе установки в автономном режиме.

Алгоритм расчета:

• по С и ПДУ определить необходимую эффективность работы установки ц\

• задаться V 1=19,1 м/с, по К, и ^ найти л с округлением в меньшую сторону;

• по п и Т] уточнить

• по 2 и V, рассчитать сечение канала перед системой возбудителей кавитации 5/;

• по и имеющимся литературным данным найти оптимальные геометрические параметры деталей и узлов реактора;

• по У1 и и определить потери напора на кавитационном реакторе Ал;

• по км и Q подобрать насос и оборудование, сделав при этом 20%-ный запас по напору.

Б) Дано: насос с расходом (9 и напором Н. Необходимо: 1) найти максимально возможную 7 и С; 2) рассчитать конструкцию кавитационного реактора.

Алгоритм расчета:

• по Н найти V, и п, сделав при этом 20%-ный запас на потери напора в коммуникационном оборудовании;

• по VI и п найти 77 и С;

• по 2 и К; рассчитать 57;

• по и имеющимся литературным данным найти оптимальные геометрические параметры деталей и узлов реактора.

Предложенные методики получили экспериментальное подтверждение на лабораторной установке и нашли применение при разработке системы обеззараживания сточных вод на действующих очистных сооружениях санатория "Нижне-Ивкино".

Сравнительная оценка экономической эффективности кавитацион-ного обеззараживания с реальными промышленными технологиями позволяет сделать вывод, что использование данного типа установки несет больший чистый экономический эффект по сравнению с применением других установок, что повлечет при ее внедрении экономию денежных средств по сравнению с хлорированием и ультрафиолетовым обеззараживанием примерно в 1,2, а по сравнению с озонированием - в 3,8 раза.

Для поиска путей интенсификации процесса обеззараживания в существующих схемах обработки воды был проведен ряд экспериментов по изучению комплексного воздействия гидродинамической кавитации с другими бактерицидными агентами. Так, на водопроводной станции в п.Корчемкино г.Кирова в блоке приготовления хлорной воды на одной из параллельных линий был установлен кавитационный реактор. Режим работы реактора, согласно предыдущим исследованиям, обеспечивал максимальный бактерицидный эффект. После соответствующей обработки хлорная вода поступала в контактные камеры.

Было установлено, что при неизменной эффективности работы системы содержание остаточного хлора в линии с кавитационным реактором может быть в два-три раза больше, чем при использовании традиционной технологии, т.е. наряду с обеззараживающим эффектом кавитация способна обеспечить большую абсорбцию хлора водой, что может обеспечить экономию хлора при приготовлении хлорной воды в среднем на 20%. Контрольные испытания подтвердили этот вывод.

Другим направлением исследований явилось изучение совместного действия гидродинамической кавитации и ультрафиолетового излучения. Было выдвинуто предположение, что предварительная обработка воды кавитационным воздействием, во-первых, повлечет гибель части микроорганизмов, во-вторых, вызовет срыв специфических защитных барьеров наиболее стойких клеток по отношению к действию ультрафиолетовых лучей, значительно повысив чувствительность микроба к этому виду лучистой энергии.

Оценка бактерицидного эффекта комплексного воздействия гидродинамической кавитации и ультрафиолетового излучения проводилась в режимах:

• максимальной интенсивности кавитации;

• максимальной интенсивности кавитации при меньшей скорости потока, но большем времени нахождения жидкости в облучаемом пространстве;

• суперкавитации за последней ступенью возбудителей, когда идет интенсивное перемешивание потока в зоне облучения.

В качестве тест-объекта использовалась культура кишечной палочки. Эффективность работы системы оценивалась за два цикла воздействия.

Анализ результатов показал, что в случае использования кавитации максимальной интенсивности наблюдается значительное возрастание совместного бактерицидного действия обоих агентов по сравнению с эффектом действия каждого из них в отдельности. Причем, степень обеззараживания воды заметно снижается при уменьшении интенсивности кавитации, как в случае изменения скорости потока в канале реактора и увеличения времени облучения, так и в случае изменения длины зоны кавитации.

Совместное использование предложенных методов позволит при заданной эффективности обработки значительно увеличить степень воздействия на микроорганизмы гидродинамической кавитации и существенно снизить материалоемкость установок ультрафиолетового облучения.

Общие выводы :

1.На основе анализа данных научно-технической литературы установлено, что для промышленного использования наиболее перспективным представляется применение гидродинамической кавитации. Определены конструкция кавитационного реактора и режимы обработки воды для создания кавитации максимальной интенсивности.

2. Экспериментально установлены стадии гидродинамической кавитации, соответствующей наибольшему бактерицидному эффекту.

3. С использованием методов математического планирования экспериментов исследованы режимы воздействия гидродинамической кавитации на культуру кишечной палочки. Получено эмпирическое уравнение для определения эффективности кавитационного воздействия. Установлены степень и характер влияния на эффективность скорости потока перед системой возбудителей, числа ступеней возбудителей и концентрации микроорганизмов в обрабатываемой воде.

4. Определена нижняя граница рабочей зоны кавитационного реактора в отношении кишечной палочки с учетом пороговых скоростей потока, обеспечивающих бактерицидное действие гидродинамической кавитации на всех ступенях реактора.

5. Опытным путем найдены режимы кавитационного воздействия, позволяющие работать установке с минимально возможными энергетическими затратами при заданной эффективности обработки.

6. Разработаны методики расчета установок кавитационного обеззараживания:

а) для включения в существующую схему обработки воды;

б) для достижения наибольшего бактерицидного воздействия используемого технологического оборудования.

7. Проведена оценка экономической эффективности от внедрения установки кавитационного обеззараживания в сравнении с типовыми промышленными установками.

8. Определено направление интенсификации таких процессов обеззараживания, как хлорирование и ультрафиолетовое облучение, путем совместного их использования с гидродинамической кавитацией.

Основное содержание диссертации изложено в следующих публикациях:

1. Воздействие гидродинамической кавитации на культуру кишечной палочки / Флегентов И.В., Дегтерев Б.И., Акчурин Р.Ю., Беляев А.Н. // Экология и промышленность России. - 2000 (принята в печать).

2. Исследование комплексного бактерицидного действия гидродинамической кавитации и ультрафиолетового излучения / Флегентов И.В., Дегтерев Б.И., Акчурин Р.Ю., Беляев А.Н. // Ежегодная научно-техническая конференция ВятГТУ "Наука-производство-технология-экология": Сб. материалов. - Киров, 2000. - Т.З.- С. 131-132.

3. Исследования микробоцидного действия гидродинамической кавитации / Флегентов И.В., Дегтерев Б.И., Беляев А.Н. и др. // Ежегодная научно-техническая конференция ВятГТУ "Наука-производство-технология-экология": Сб. материалов. - Киров, 1999. - Т.1. - С. 121-122.

4. Метод биотестирования действия кавитации, создаваемой гидродинамической установкой и ультразвуковым дезинтегратором / Бакулин М.К., Погорельский И.П., Беляев А.Н. и др. // Юбилейная международная научная конференция посвященная 50-летию ЦВТП БЗ НИИМ МО РФ "Диагностика, лечение и профилактика инфекционных заболеваний. Биотехнология. Ветеринария.": Сб. материалов. - Екатеринбург, 1999. - С. 12.

5. Определение оптимальных параметров процесса озонирования / Флегентов И.В., Дегтерев Б.И., Беляев А.Н. и др. // 5-я научно-практическая конференция "Региональные и муниципальные проблемы природопользования": Сб. материалов. - Кирово-Чепецк, 1998. - С. 135136.

6. Очистка питьевых и сточных вод от фенола / Флегентов И.В., Дегтерев Б.И., Беляев А.Н. и др. // Ежегодная научно-техническая конферен-

ция ВятГТУ "Наука-производство-технология-экология": Сб. материалов,-Киров, 1998.- Т.З.- С. 209-211

7. Потенцирование биоцидного действия хлорсодержащих растворов под воздействием кавитации / Бакулин М.К., Погорельский И.П., Беляев А.Н. и др. // Юбилейная международная научная конференция посвященная 50-летию ЦВТП БЗ НИИМ МО РФ "Диагностика, лечение и профилактика инфекционных заболеваний. Биотехнология. Ветеринария.": Сб. материалов. - Екатеринбург, 1999. - С. 13.

8. Совместное действие на микроорганизмы хлорсодержащих растворов и кавитации создаваемой ультразвуковым дезинтегратором / Бакулин М.К., Дармов И.В., Беляев А.Н. и др. // Ежегодная научно-техническая конференция ВятГТУ "Наука-производство-технология-экология": Сб. материалов. - Киров, 1999. - Т.З. - С. 7.

9.Тестирование биоцидного действия кавитации создаваемой гидродинамической установкой и ультразвуковым дезинтегратором / Бакулин М.К., Дармов И.В., Беляев А.Н. и др. // Ежегодная научно-техническая конференция ВятГТУ "Наука-производство-технология-экология": Сб. материалов. - Киров, 1999. - Т.З. - С. 9.

10. Экономия хлора при водоподготовке / Флегентов И.В., Дегтерев Б.И., Куц Е.В., Беляев. А.Н. // Межрегиональная научная конференция "Химия на пути в XXI век": Сб. материалов. - Ухта, 2000,- С. 22.