Изучение свойств и тестирование модифицированных природных минералов для очистки воды от микробиологических загрязнений

Вачадзе, Георгий Джамбулович Отделение химической инженерии (ОХИ)
Бесплатно
В избранное
Работа доступна по лицензии Creative Commons:«Attribution» 4.0

Объект исследования: глауконит, цеолит, гравий Бакчарского поля, активированный уголь Таловского месторождения, штамм бактерии Escherichia Coli (штамм ATCC 25922), тестовая культура Bacteriophagum coli. Цель работы: Оценка эффективности использования сорбентов на основе глауконита, цеолита, природного гравия и активированного угля для очистки воды от микробиологических загрязнений и вирусов. Создание переносной системы водоочистки на основе комбинированных загрузок, состоящих из природных минералов ТО.
В процессе исследования проводилась – изучение физико-химических свойств природных природных сорбентов.

Реферат …………………………………………………………………………………………………………………………………… 10

ВВЕДЕНИЕ …………………………………………………………………………………………………………………………….. 15

Актуальность темы. …………………………………………………………………………………………………………………. 15

Научная и практическая новизна проекта. ………………………………………………………………………………….. 16

Глава 1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР ………………………………………………………………………………………… 17

1.1 Водоочистка. ………………………………………………………………………………………………………………….. 17

1.1.1 Пригодность воды для питья. ……………………………………………………………………………………… 17
1.1.2 Основные показатели качества питьевой воды. ……………………………………………………………. 19
1.1.3 Требования, предъявляемые к качеству промышленных вод. ………………………………………… 20
1.1.4 Современные требования к качеству воды для фармацевтических целей………………………… 21
1.2 Современные методы очистки воды. …………………………………………………………………………………. 22

1.2.1 Источники загрязнений сточных вод. ………………………………………………………………………….. 22
1.2.2 Механические методы очистки вод. ……………………………………………………………………………. 23
1.2.3 Биологическая очистка сточных вод. …………………………………………………………………………… 24
1.2.4 Микробиологические загрязнители воды. ……………………………………………………………………. 25
1.3 Характеристика и применение адсорбентов. ………………………………………………………………………. 26

1.3.1 Активированный уголь. ……………………………………………………………………………………………… 27
1.3.2 Природный гравий. ……………………………………………………………………………………………………. 28
1.3.3 Свойства и применение глауконита. ……………………………………………………………………………. 29
1.3.4 Свойства и применение цеолита. ………………………………………………………………………………… 35
Глава 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ………………………………………………………………….. 40

2.1 Технические характеристики оборудования. ……………………………………………………………………… 40

2.2 Объекты исследования. ……………………………………………………………………………………………………. 41

2.3 Материалы и сырье. ………………………………………………………………………………………………………… 42

2.4 Методы исследования. …………………………………………………………………………………………………….. 42

2.4.1 Приготовление питательных сред. ………………………………………………………………………………. 42
2.4.2 Работы с бактериальными культурами. ……………………………………………………………………….. 45
2.4.2.1 Селекция чистой культуры E. Coli на среде Эндо. ……………………………………………………… 45
2.4.2.2 Приготовление модельного раствора культуры E. Coli для тестирования исследуемых
фильтров. …………………………………………………………………………………………………………………………. 46
2.4.2.3 Анализ фильтрата и культивация микроорганизмов после фильтрации. ………………………. 46
2.4.3 Работа с вирусами. …………………………………………………………………………………………………….. 48
2.4.3.1 Выполнение анализа при определении колифагов. …………………………………………………….. 48
2.4.3.2 Учет результатов. ……………………………………………………………………………………………………. 49
2.4.4 Подсчет общего количества микроорганизмов методом Коха. ………………………………………. 49
Глава 3. ЭКСПЕРЕМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ ……………………………………………………………………………….. 51

3.1 Изучение характеристики поверхности используемых сорбентов. ……………………………………….. 51

3.1.1 Метод БЭТ. ………………………………………………………………………………………………………………. 51
3.2 Подбор оптимальных фракции глауконита для получения оптимальных гидродинамических
характеристик фильтров. ………………………………………………………………………………………………………. 52

3.3 Изучение сорбционных свойств минералов при очистке воды от микробиологических
загрязнений на тестовых растворах в статическом режиме. ……………………………………………………… 53

3.4 Изучение сорбционных свойств минералов при очистке воды от микробиологических
загрязнений на тестовых растворах в динамическом режиме. …………………………………………………… 54

3.5 Модификация природных минералов. ……………………………………………………………………………….. 56

3.6 Изучение сорбционных свойств модифицированных минералов при очистке воды от
микробиологических загрязнений на тестовых растворах. ……………………………………………………….. 56

Глава 5. ФИНАНСОВЫЙ МЕНЕДЖМЕНТ, РЕСУРСОЭФФЕКТИВНОСТЬ И
РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЕ …………………………………………………………………………………………………………. 58

5.1 Предпроектный анализ…………………………………………………………………………………………………….. 58

5.1.1 Потенциальные потребители результатов исследования. ………………………………………………. 58
5.1.2 Диаграмма Исикавы. …………………………………………………………………………………………………. 58
5.1.3 Оценка готовности проекта к коммерциализации. ………………………………………………………… 61
5.1.4 Методы коммерциализации результатов научно-технического исследования. ………………… 62
5.2 Инициация проекта. ………………………………………………………………………………………………………… 62

5.2.1 Цели и результат проекта. ……………………………………………………………………………………. 62
5.2.3 Ограничения и допущения проекта. ………………………………………………………………………. 64
5.3 Планирование управления научно-техническим проектом ………………………………………………….. 65

5.3.1 Иерархическая структура работ проекта. …………………………………………………………………….. 65
5.3.2 Контрольные события проекта. …………………………………………………………………………………… 66
5.3.3 План проекта. ……………………………………………………………………………………………………………. 67
5.3.4 Бюджет научного исследования. …………………………………………………………………………………. 68
5.3.4.1 Расчет материальных затрат. ……………………………………………………………………………………. 69
5.3.4.2 Расчет затрат на специальное оборудование для научных работ………………………………….. 70
5.3.4.3 Основная заработная плата исполнителей. ………………………………………………………………… 71
5.3.4.4 Дополнительная заработная плата исполнителей. ………………………………………………………. 72
5.3.4.5 Отчисления во внебюджетные фонды (страховые отчисления). …………………………………. 73
5.3.4.6 Научные и производственные командировки. ……………………………………………………………. 73
5.3.4.7 Оплата работ, выполняемых сторонними организациями. ………………………………………….. 73
5.3.4.8 Накладные расходы. ……………………………………………………………………………………………….. 73
5.3.4.9 Формирование бюджета затрат научно–исследовательского проекта. ………………………….. 74
5.3.5 Организационная структура проекта. ………………………………………………………………………….. 76
5.3.6 Матрица ответственности. …………………………………………………………………………………………. 76
5.3.7 План управления коммуникациями проекта…………………………………………………………………. 77
5.4 Определение ресурсной (ресурсосберегающей), финансовой, бюджетной, социальной и
экономической эффективности исследования. ………………………………………………………………………… 77

5.4.1 Оценка сравнительной эффективности исследования. ………………………………………………….. 77
Опубликованные работы по теме исследования. …………………………………………………………………………. 81

Актуальность темы.
1. Нужды человечества в очищенной от бактериологических культур воде
и дальнейшем её применении в фармацевтической и пищевой промышленности.
2. Глобальный дефицит питьевой воды. На данный момент перед учеными
стоит вопрос о растущей повсеместной нехватке водных ресурсов. Это проблема
станет одной из основных угроз для человечества в ближайшем будущем. В наши
дни поставка очищенной питьевой воды населению, защита водных ресурсов от
загрязнений, а также их рациональная эксплуатация являются залогом
процветающего государства. Одной из основных обсуждаемых тем
Министерства Природных Ресурсов и Экологии является, вопрос об очистки
гидросферы страны. На сегодняшний день привлекается все больше внимания и ресурсов,
организуются специальные мероприятия по решению нависающей над нами угрозой , но эта задача
до сих пор остается не решенной.
3. Методы очистки воды от микробиологических загрязнителей являются
дорогими и сложными процессами. Фильтрующие модули в больших случаях
применяются не больше одного раза. Имеется большое количество источников
загрязнения водных ресурсов, в большинстве случаев это человеческий фактор,
одними из основных отравителями водных сред являются:
несанкционированные свалки, растущее число кладбищ, а также сточные воды
предприятий, пищевой, химической и т.д. Это все обуславливает активное
загрязнение поверхностных и подземных слоев земли.
Цель исследования: Оценка эффективности использования сорбентов на
основе глауконита, цеолита, природного гравия и активированного угля для
очистки водных сред от микробиологических загрязнений и вирусов. Создание
переносной системы водоочистки индивидуального пользования на основе
комбинированной загрузки, состоящей из природных минералов ТО.
Исходя из поставленной цели, были составлены следующие задачи:
1. Подобрать оптимальные фракции и их смеси на основе природных
минералов.
2. Изучить физико-химические характеристики сорбентов на основе
природных минералов.
3. Изучить сорбционные свойства природного минералов при очистке
воды от микробиологических загрязнений.
4. Оценить гидродинамические характеристики природных минералов
при фильтрации.
5. Подобрать эффективную комбинацию сорбентов на основе
природных минералов для использования в переносном фильтровальном модуле.

Заказать новую

Лучшие эксперты сервиса ждут твоего задания

от 5 000 ₽

Не подошла эта работа?
Закажи новую работу, сделанную по твоим требованиям

    Нажимая на кнопку, я соглашаюсь на обработку персональных данных и с правилами пользования Платформой

    Последние выполненные заказы

    Хочешь уникальную работу?

    Больше 3 000 экспертов уже готовы начать работу над твоим проектом!

    Дарья П. кандидат наук, доцент
    4.9 (20 отзывов)
    Профессиональный журналист, филолог со стажем более 10 лет. Имею профильную диссертацию по специализации "Радиовещание". Подробно и серьезно разрабатываю темы научных... Читать все
    Профессиональный журналист, филолог со стажем более 10 лет. Имею профильную диссертацию по специализации "Радиовещание". Подробно и серьезно разрабатываю темы научных исследований, связанных с журналистикой, филологией и литературой
    #Кандидатские #Магистерские
    33 Выполненных работы
    Виктор В. Смоленская государственная медицинская академия 1997, Леч...
    4.7 (46 отзывов)
    Имеют опыт грамотного написания диссертационных работ по медицине, а также отдельных ее частей (литературный обзор, цели и задачи исследования, материалы и методы, выв... Читать все
    Имеют опыт грамотного написания диссертационных работ по медицине, а также отдельных ее частей (литературный обзор, цели и задачи исследования, материалы и методы, выводы).Пишу статьи в РИНЦ, ВАК.Оформление патентов от идеи до регистрации.
    #Кандидатские #Магистерские
    100 Выполненных работ
    Логик Ф. кандидат наук, доцент
    4.9 (826 отзывов)
    Я - кандидат философских наук, доцент кафедры философии СГЮА. Занимаюсь написанием различного рода работ (научные статьи, курсовые, дипломные работы, магистерские дисс... Читать все
    Я - кандидат философских наук, доцент кафедры философии СГЮА. Занимаюсь написанием различного рода работ (научные статьи, курсовые, дипломные работы, магистерские диссертации, рефераты, контрольные) уже много лет. Качество работ гарантирую.
    #Кандидатские #Магистерские
    1486 Выполненных работ
    Анастасия Л. аспирант
    5 (8 отзывов)
    Работаю в сфере метрологического обеспечения. Защищаю кандидатскую диссертацию. Основной профиль: Метрология, стандартизация и сертификация. Оптико-электронное прибост... Читать все
    Работаю в сфере метрологического обеспечения. Защищаю кандидатскую диссертацию. Основной профиль: Метрология, стандартизация и сертификация. Оптико-электронное прибостроение, управление качеством
    #Кандидатские #Магистерские
    10 Выполненных работ
    Шагали Е. УрГЭУ 2007, Экономика, преподаватель
    4.4 (59 отзывов)
    Серьезно отношусь к тренировке собственного интеллекта, поэтому постоянно учусь сама и с удовольствием пишу для других. За 15 лет работы выполнила более 600 дипломов и... Читать все
    Серьезно отношусь к тренировке собственного интеллекта, поэтому постоянно учусь сама и с удовольствием пишу для других. За 15 лет работы выполнила более 600 дипломов и диссертаций, Есть любимые темы - они дешевле обойдутся, ибо в радость)
    #Кандидатские #Магистерские
    76 Выполненных работ
    Дарья Б. МГУ 2017, Журналистики, выпускник
    4.9 (35 отзывов)
    Привет! Меня зовут Даша, я окончила журфак МГУ с красным дипломом, защитила магистерскую диссертацию на филфаке. Работала журналистом, PR-менеджером в международных ко... Читать все
    Привет! Меня зовут Даша, я окончила журфак МГУ с красным дипломом, защитила магистерскую диссертацию на филфаке. Работала журналистом, PR-менеджером в международных компаниях, сейчас работаю редактором. Готова помогать вам с учёбой!
    #Кандидатские #Магистерские
    50 Выполненных работ
    Мария Б. преподаватель, кандидат наук
    5 (22 отзыва)
    Окончила специалитет по направлению "Прикладная информатика в экономике", магистратуру по направлению "Торговое дело". Защитила кандидатскую диссертацию по специальнос... Читать все
    Окончила специалитет по направлению "Прикладная информатика в экономике", магистратуру по направлению "Торговое дело". Защитила кандидатскую диссертацию по специальности "Экономика и управление народным хозяйством". Автор научных статей.
    #Кандидатские #Магистерские
    37 Выполненных работ
    Шиленок В. КГМУ 2017, Лечебный , выпускник
    5 (20 отзывов)
    Здравствуйте) Имею сертификат специалиста (врач-лечебник). На данный момент являюсь ординатором(терапия, кардио), одновременно работаю диагностом. Занимаюсь диссертац... Читать все
    Здравствуйте) Имею сертификат специалиста (врач-лечебник). На данный момент являюсь ординатором(терапия, кардио), одновременно работаю диагностом. Занимаюсь диссертационной работ. Помогу в медицинских науках и прикладных (хим,био,эколог)
    #Кандидатские #Магистерские
    13 Выполненных работ
    Дарья С. Томский государственный университет 2010, Юридический, в...
    4.8 (13 отзывов)
    Практикую гражданское, семейное право. Преподаю указанные дисциплины в ВУЗе. Выполняла работы на заказ в течение двух лет. Обучалась в аспирантуре, подготовила диссерт... Читать все
    Практикую гражданское, семейное право. Преподаю указанные дисциплины в ВУЗе. Выполняла работы на заказ в течение двух лет. Обучалась в аспирантуре, подготовила диссертационное исследование, которое сейчас находится на рассмотрении в совете.
    #Кандидатские #Магистерские
    18 Выполненных работ

    Другие учебные работы по предмету

    Математическое моделирование процесса производства автомобильных бензинов
    📅 2021 год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)
    Модификация атактического полипропилена
    📅 2018 год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)
    Исследование золы Северской ТЭЦ как наполнителя в серные композиционные материалы
    📅 2018 год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)