Определение времени релаксации физико-химических характеристик воды после кавитационной обработки

Автор: Шеленкова В.В., Кулагина Т.А., Стебелева О.П., Сапожникова Е.С.

Журнал: Журнал Сибирского федерального университета. Серия: Техника и технологии @technologies-sfu

Статья в выпуске: 5 т.14, 2021 года.

Бесплатный доступ

Изложены результаты гидродинамической обработки воды в режиме суперкавитации. Выявлены изменения физико-химических свойств воды (электропроводности, водородного показателя pH, окислительно-восстановительного потенциала (ОВП), кислородосодержания (КРК) и др.), установлена рациональная продолжительность кавитационной обработки воды и получены данные о релаксации этих свойств. При этом наблюдается увеличение температуры, pH и электропроводности, уменьшение ОВП и КРК. Временной диапазон с наиболее интенсивным изменением pH и ОВП составляет 30-90 с. Скорость изменения величины pH и ОВП в интервале 30-90 с в три и два раза выше соответственно, чем в интервале 90-300 с. Эти результаты достаточно хорошо коррелируют с результатами исследования влияния ультразвука на воду. Обнаружено, что максимальное значение рН достигается при кавитационном воздействии в течение 180 с. Минимальное значение ОВП принимает при 300 с кавитационной обработки, но остается в области положительных значений. Показано, что за время релаксации активированная вода после обработки в течение 200 мин при используемых режимах гидродинамической кавитационной обработки по всем измеряемым параметрам не возвращается в исходное состояние.

Еще

Суперкавитация, кислородосодержание, физико-химические свойства воды, окислительно-восстановительный потенциал, электропроводность

Короткий адрес: https://sciup.org/146282335

IDR: 146282335 | DOI: 10.17516/1999-494X-0332

Список литературы Определение времени релаксации физико-химических характеристик воды после кавитационной обработки

Шеленкова В. В., Кормич А. И., Козин О. А., Кулагина Т. А. Дезактивация оборудования от радиоактивного загрязнения водой после кавитационной обработки. Журнал СФУ. Техника и технологии. 2018. 11(6). 732-743; DOI: 10.17516/1999-494X-0088 [Shelenkova V. V., Kormich A. I., Kozin O. A., Kulagina T. A. Decontamination of equipment from radioactive contamination with water after cavitation treatment. J. Sib. Fed. Univ. Eng. Technol. 2018.11(6). 732-743 (in Russian)].
Гафарова В. В. (Шеленкова В. В.), Кулагина Т. А. Безопасные методы утилизации радиоактивных отходов. Журнал СФУ. Техника и технологии. 2016. 9(4). 585-597; DOI: 10.17516/1999-494X-2016-9-4-585-597 [V. V. Gafarova (Shelenkova V. V.), Kulagina T. A. Safe methods of disposal of radioactive waste. J. Sib. Fed. Univ. Eng. Technol. 2016. 9(4). 585-597 (in Russian)].
Шеленкова В. В., Кулагина Т. А. Совершенствование технологии дезактивации оборудования с радиоактивным загрязнением. Радиоактивные отходы. 2021. № 1(14). 28-38. DOI: 10.25283/2587-9707-2021-1-28-38 [Shelenkova V. V., Kulagina T. A. Improvement of technology for decontamination of equipment with radioactive contamination. Radioactive waste. 2021. 1(14). 28-38. (in Russian)].
Шеленкова В. В., Кулагина Т. А. Изучение возможности дезактивации загрязненных образцов растворами на основе кавитационно-активированной воды. XXI век. Технос-ферная безопасность. 2018. 3(3). 36-43 [Shelenkova V. V., Kulagina T. A. Study of the possibility of decontamination of contaminated samples with solutions based on cavitation-activated water. XXI Century. Technosphere safety. 2018. 3(3). 36-43 (in Russian)].
Кулагина Т. А., Шеленкова В. В. Способы дезактивации поверхностей с радиоактивным загрязнением. Журнал С ФУ. Техника и технологии. 2017. 10(3). 352-363; DOI: 10.17516/1999-494X-2017-10-3-352-363 [Kulagina T. A. Shelenkova V. V. Methods for decontamination of surfaces with radioactive contamination. J. Sib. Fed. Univ. Eng. Technol. 2017. 10(3). 352-363 (in Russian)].
Кулагин В. А., Кулагина Т. А., Шеленкова В. В. Феноменологическая модель гидродинамического кавитационного воздействия на водные системы. Журнал СФУ. Техника и технологии. 2019. 12(7). 818-829. DOI: 10.17516/1999-494X-0182 [Kulagin V. A., Kulagina T. A., Shelenkova V. V. Phenomenological model of hydrodynamic cavitation impact on water systems. J. Sib. Fed. Univ. Eng. Technol. 2019. 12(7). 818-829 (in Russian)].
Ивченко В. М., Кулагин В. А., Немчин А. Ф. Кавитационная технология; ред. акад. Г. В. Логвинович. Красноярск: Изд-во КГУ, 1990. 200 с. [Ivchenko V. M., Kulagin V. A., Nemchin A. F. Cavitation technology; ed. acad. G. V. Logvinovich. Krasnoyarsk: Publishing house of KSU, 1990. 200 p. (in Russian)].
Демиденко Н. Д., Кулагин В. А., Шокин Ю. И., Ли Ф.-Ч. Тепломассообмен и суперкавитация. Новосибирск: Наука, 2015. 436 с. ISBN978-5-02-019206-5 [Demidenko N.D., Kulagin V.A., Shokin Yu.I., Li F.-Ch. Heat and mass transfer and supercavitation. Novosibirsk: Nauka, 2015. 436 p. (in Russian)].
Kulagin V. A., Kulagina L. V., Li Feng-Chen. Fundamentals of Cavitation Treatment for MulticomponentEnvironments. M.: RU-SCIENCE, 2017. 182 p. ISBN978-5-4365-1862-6.
Кулагин В. А. Методы и средства технологической обработки многокомпонентных сред с использованием эффектов кавитации: Дисс. ... д-ра. техн. наук. Красноярск, 2004. 379 с. [Kulagin V. A. Methods and means of technological processing of multicomponent media using cavitation effects: Diss. ... doct. tech. sciences. Krasnoyarsk, 2004. 379 p. (in Russian)].
Балабышко А. М., Зимин А. И., Ружицкий В. П. Гидромеханическое диспергирование. М.: Наука, 1998. 330 a[Balabyshko A. M., Zimin A. I., Ruzhitskiy V. P. Hydromechanical dispersion. Moscow: Nauka, 1998. 330 p. (in Russian)].
Кнепп Р., Дейли Д., Хеммит Ф. Кавитация. М.: Мир, 1974. 678 с. [Knepp R., Daley D., Hemmit F. Cavitation. Moscow: Mir, 1974. 678 p. (in Russian)].
Криволуцкий А. С., Кулагин В. А. Изменение физико-химических свойств воды под воздействием гидродинамической кавитации. Социальные проблемы инженерной экологии, природопользования и ресурсосбережения: Матер. НПК. Красноярск: ИПЦ КГТУ, 2003. 61-74 [Krivolutskiy A. S., Kulagin V. A. Changes in the physicochemical properties of water under the influence of hydrodynamic cavitation. Social problems of engineering ecology, nature management and resource conservation: Mater. NPK. Krasnoyarsk: IPC KSTU, 2003. 61-74 (in Russian)].
Криволуцкий А. С., Кулагин В. А. Релаксация физико-химических свойств воды, прошедшей обработку гидродинамической кавитацией. Социальные проблемы инженерной экологии, природопользования и ресурсосбережения: Матер. НПК. Красноярск: ИПЦ КГТУ, 2003. 22-29 [Krivolutskiy A. S., Kulagin V. A. Relaxation of the physicochemical properties of water treated by hydrodynamic cavitation. Social problems of engineering ecology, nature management and resource conservation: Mater. NPK. Krasnoyarsk: IPCKSTU, 2003. 22-29 (inRussian)].
Криволуцкий А. С., Кулагин В. А. Влияние масштабных факторов при различных режимах кавитационной обработки воды. Вестник ассоциации выпускников КГТУ, Красноярск. 2010. Вып. 19. 70-75 [Krivolutskiy A. S., Kulagin V. A. Influence of large-scale factors in different modes of cavitation treatment of water. Bulletin of the KSTU Alumni Association, Krasnoyarsk. 2010. Issue. 19. 70-75 (in Russian)].
Сапожникова Е. С., Кулагин В. А., Кашкина Л. В., Стебелева О. П. Влияние гидродинамической кавитационной обработки на физико-химические свойства воды. ВНКСФ-17: Матер. Всерос. научной конференции студентов-физиков. Екатеринбург, 2011. 239-241 [Sapozhnikova E. S., Kulagin V. A., Kashkina L. V., Stebeleva O. P. Influence of hydrodynamic cavitation treatment on the physicochemical properties of water. VNKSF-17: Mater. Vseros. scientific conference of physics students. Yekaterinburg, 2011. 239-241 (in Russian)].
Стебелева О. П., Сапожникова Е. С., Криволуцкий А. С. Исследование физико-химических характеристик воды при различных временных режимах кавитации. Вестник ассоциации выпускников КГТУ. Красноярск, 2011. 78-83 [Stebeleva O. P., Sapozhnikova E. S., Krivo lutskiy A. S. Investigation of the physicochemical characteristics of water at various time regimes of cavitation. Bulletin of the KSTU Alumni Association. Krasnoyarsk, 2011. 78-83 (in Russian)].
Сапожникова Е. С., Кулагин В. А., Кашкина Л. В., Стебелева О. П. Исследование кавитационной воды. Тезисы ХШ Всерос. симп. с междунар. участием «Сложные системы в экстремальных условиях». Красноярск, 22-25 мая 2012. 83[Sapozhnikova E. S., Kulagin V. A., Kashkina L. V., Stebeleva O. P. Studyofcavitationwater. Abstracts of the XVI All-Russia. Simp. with int. participation «Complex systems in extreme conditions». Krasnoyarsk, May 22-25, 2012. 83. (in Russian)].
Сапожникова Е. С., Кулагин В. А., Кашкина Л. В., Стебелева О. П. Динамика изменения свойств воды в процессе кавитационной гидродинамической обработки. 21 век: фундаментальная наука и технологии: материалы международной научно-практической конференции. М., 2012. 121-126 [Sapozhnikova E. S., Kulagin V. A., Kashkina L. V., Stebeleva O. P. Dynamics of changes in water properties during cavitation hydrodynamic treatment. 21st century: fundamental science and technology: materials of the international scientific and practical conference. M., 2012. 121-126 (inRussian)].
Кулагин В. А., Сапожникова Е. С., Стебелева О. П. и др. Особенности влияния эффекта кавитации на физико-химические свойства воды и стоков. Журнал СФУ. Техника и технологии. 2014. 7(5). 605-614 [Kulagin V. A., Sapozhnikova E. S., Stebeleva O. P. and other Features of the influence of the effect of cavitation on the physicochemical properties of water and wastewater. J. Sib. Fed. Univ. Eng. Technol. 2014. 7(5). 605-614 (in Russian)].
Дубровская О. Г., Сапожникова Е. С., Кулагин В. А. Современные компоновки технологических схем очистки сточных вод с использованием кавитационной технологии. Журнал СФУ. Техника и технологии. 2015. 8(2). 217-223 [Dubrovskaya O.G., Sapozhnikova E. S., Kulagin V. A. Modern layouts of technological schemes for wastewater treatment using cavitation technology J. Sib. Fed. Univ. Eng. Technol. 2015. 8 (2). 217-223 (in Russian)].
Дубровская О. Г., Сапожникова Е. С., Кулагин В. А. и др. Математическое моделирование кавитационных процессов при кондиционировании промышленных сточных вод. Журнал СФУ. Техника и технологии. 2015. 8(3). 369-376 [Dubrovskaya O.G., Sapozhnikova E. S., Kulagin V. A. et al. Mathematical modeling of cavitation processes in the conditioning of industrial waste water. J. Sib. Fed. Univ. Eng. Technol. 2015. 8(3). 369-376 (in Russian)].
Евстигнеев В. В., Кулагин В. А. Кавитация в технологиях очистки сточных вод. В мире научных открытий. 2010. 5(11). Ч. I. 87-90 [Evstigneev V. V., Kulagin V. A. Cavitation in wastewater treatment technologies. In the world of scientific discoveries. 2010. 5(11). Part I. 87-90 (in Russian)].
Криволуцкий А. С. Повышение эффективности работы тепловых сетей за счет кавитационной обработки воды. Дисс. . канд. техн. наук, Красноярск: СФУ, 2007. 206 с. [Krivolutskiy A. S. Improving the efficiency of heating networks due to cavitation treatment of water. Diss. . Cand. Tech. Sciences, Krasnoyarsk: Siberian Federal University, 2007. 206 p. (in Russian)].
Дубровская О. Г. Технология гидротермодинамической обработки природных и сточных вод с использованием эффектов кавитации. Дисс. ... канд. техн. наук, Красноярск: СФУ, 2007. 134 с. [Dubrovskaya O. G. Technology of hydrothermodynamic treatment of natural and waste waters using cavitation effects. Diss. . Cand. tech. Sciences, Krasnoyarsk: Siberian Federal University, 2007. 134 p. (in Russian)].
Евстигнеев В. В. Совершенствование технологии кондиционирования сточных вод энергетических систем и комплексов. Дисс. ... канд. техн. наук. Красноярск: СФУ, 2012. 123 с. [Evstigneev V. V. Improvement of waste water conditioning technology for energy systems and complexes. Diss. ... Cand. tech. Sciences, Krasnoyarsk: Siberian Federal University, 2012. 123 p. (in Russian)].
[27] Пьяных Т. А. Повышение эффективности суперкавитационных испарителей. Дисс. ... канд. техн. наук, Красноярск: СФУ, 2013. 126 с. [P'yany T. A. Improving the efficiency of supercavitation evaporators. Diss. ... Cand. tech. Sciences, Krasnoyarsk: Siberian Federal University, 2013. 126 p. (in Russian)].
Попков В. А. Развитие технологий обращения с отработавшим ядерным топливом. Дисс. ... канд. техн. наук, Красноярск: СФУ, 2016. 149 с. [Popkov V. A. Development of technologies for handling spent nuclear fuel. Diss. . Cand. tech. Sciences, Krasnoyarsk: Siberian Federal University, 2016. 149 p. (in Russian)].
Козин О. А. Методы и средства повышения экологической безопасности обращения с отходами ядерно-энергетического цикла. Дисс. ... канд. техн. наук. Красноярск: СФУ, 2011. 123 с. [Kozin O. A. Methods and means of improving the environmental safety of nuclear waste management. Diss. ... Cand. tech. Sciences, Krasnoyarsk: Siberian Federal University, 2011. 123 p. (in Russian)].
Букатый В. И., Нестерюк П. И. Измерение физико-химических характеристик воды при различных физических воздействиях с учетом переходных процессов. Ползуновский вестник. 2010. 2. 60-65 [Bukatyy V. I., Nesteruk P. I. Measurement of physicochemical characteristics of water under various physical influences, taking into account transient processes. Polzunovsky Bulletin. 2010. 2. 60-65 (in Russian)].

Еще

Статья научная