Точный прогноз очистки стоков: новая модель от ТПУ учитывает примеси

Ученые Томского политехнического университета (член Национальной ассоциации участников рынка робототехники) и Института теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН создали математическую модель, прогнозирующую очистку промышленных сточных вод. Она принимает во внимание тип и концентрацию примесей, что позволяет точнее определять время осаждения в отстойниках и снижает погрешность расчетов до 15%.

Металлургическая и целлюлозно-бумажная отрасли лидируют по объему сбросов. Эффективность их многоступенчатой водоочистки зависит от качества исходной воды.

Первичное удаление примесей идет в отстойниках: тяжелые частицы оседают, легкие жидкости всплывают. Но реальные стоки содержат множество компонентов одновременно, они сталкиваются и агломерируют. Формулы, применимые к отдельной частице, для многокомпонентных систем дают значительную ошибку.

Исследователи изучили седиментацию и расслоение примесей металлургических и целлюлозно-бумажных стоков. Эти данные легли в основу модели. Они рассмотрели диспергированную древесину, сульфат железа, керосин, хлорид натрия и карбонат натрия.

Сначала каждую примесь изучали отдельно — кислотность, осаждение твердых частиц, расслоение жидкостей. Затем создавали многокомпонентные смеси, учитывая приоритет примесей в реальных стоках. Новая модель позволяет точнее прогнозировать очистку и оптимизировать работу отстойников.