Пахта селекцияси, уруғчилиги ва етиштириш агротехнологиялари илмий-тадқИҚот институти, тупроқшунослик ва агрокимё илмий-тадқИҚот институти ва андижон қишлоқ ХЎжалик институти ҳузуридаги 14

36 
существует диапазон требований к минимальной эффективной дозе 
ультрафиолетового облучения, который варьируется от 16 до 40 мДж/см
2
. 
В данной главе рассматривается математическое описание процесса 
обеззараживания и общие принципы расчета облучающих установок. 
Ультрафиолетовые лучи в воде распространяются в виде электромагнитных 
волн, которые поглощаются приемниками (бактерии, вирусы) в виде квантов 
энергии. Эффективность поглощения зависит от вида субъекта обработки 
(микроорганизмов), качества воды, толщины обработки, степени поглощения 
квантов и т.д. Большое разнообразие факторов, влияющих на процесс 
обеззараживания, 
практически не 
позволяет 
представить 
единую 
математическую 
модель, 
адекватно 
описывающую 
воздействие 
ультрафиолетовых лучей на бактерии. Поэтому для аналитического описания 
процесса обеззараживания воды от бактерий и вирусов используются 
различные допущения, что приближенно позволяет понять этот процесс. В 
главе исследовались фундаментальные математические модели, а также 
альтернативные подходы к моделированию процесса УФ -обеззараживания и 
проектированию соответствующих обеззараживающих установок. Указанные 
уравнения являются теоретической основой, на которой базируется 
стремление к улучшению эффективности процесса УФ -обеззараживания. 
Достижение необходимого эффекта объемного облучения воды УФ потоком 
зависит от того, получит ли каждый элементарный объем 
э
V
, обрабатываемой 
среды дозу облучения 
уд
V
Q
, при которой наступает гибель болезнетворных 
микроорганизмов. С увеличением толщины слоя воды и, следовательно, 
повышением расхода ультрафиолетового потока, потери энергии в слое 
также увеличиваются. 
Исследованы следующие технологические схемы облучения: 
с двумя плоскостями облучателей, между которыми протекает вода; 
кольцевой облучатель, внутри которого протекает определенный объем 
жидкости; 
с коллинеарным направлением векторов скорости движения воды и 
потока УФ -излучения. 
Технологические схемы с двухсторонним и кольцевым облучением 
позволяют достичь необходимого качества обеззараживания среды только в 
жидких средах с постоянным значением показателя поглощения 
а,
для 
которых они рассчитаны. В схемах с коллинеарным направлением движения 
векторов скорости движения облучаемой среды 

и УФ-потока, при 
соблюдении 
условия 
a h

>5 
достигается 
полное 
использование 
облучательного потока 
Ф
0
. Установлено, что в установках открытого типа 
минимальная относительная энергоемкость 
э
Q
=4,012 достигается при 
a h

=0,75 в то время как в установках обеззараживания закрытого типа 
минимальная энергоемкость 
э
Q
=4,007 достигается при 
a h

=0,4, поэтому. 
Толщина слоя жидкости 
h 
может быть меньше, чем в установках 
открытого типа. Примечательно, что схему обеззараживания воды в 
установках закрытого типа можно применять для облучения воды с 

37 
непостоянным во времени коэффициентом ослабления ультрафиолетового 
потока 
а, 
что значительно расширяет возможности их использования. 
Полученные результаты позволяют сделать вывод, что наиболее 
оптимальным сценарием является направление потока жидкости вниз по 
отношению к направлению распространения ультрафиолетового излучения. 
Объемная плотность энергии, поглощенной в верхних слоях, существенно 
увеличивается, что играет важную роль в обеспечении необходимого уровня 
переработки жидкой среды. 
Важно отметить также, что данная схема 
обладает универсальностью и способна успешно применяться для обработки 
различных жидких сред с вариабельными оптическими характеристиками, не 
требуя дополнительных модификаций ультрафиолетовой установки. 
В третьей главе диссертации 

Download 1,72 Mb.