Computer prediction of technological regimes of rapid cone-shaped adsorption filters with chemical regeneration of homogeneous porous loads

• Autorzy: Bomba Andrii , Klymyuk Yurii , Prysiazhniuk Ihor

Identyfikatory

DOI

10.35784/iapgos.2107

Warianty tytułu

PL

Komputerowe prognozowanie trybów technologicznych szybkich stożkowych filtrów adsorpcyjnych z chemiczną regeneracją jednorodnych porowatych obciążeń

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Sformułowano matematycznemodele do prognozowania trybów technologicznych filtracji (oczyszczanie wody z obecnych zanieczyszczeń), płukania wstecznego, regeneracji chemicznej i bezpośredniego przemywania szybkich stożkowych adsorpcyjnych filtrów z uwzględnieniem wpływu temperatury na kinetykę wewnętrznego przenoszenia masy przy zachowaniu stałych prędkości odpowiednich trybów. Opracowano się algorytmy numerycznie asymptotycznych aproksymacji rozwiązań odpowiadających problemów nieliniowych pojedynczo zaburzonych brzegowych dla domeny modelu o kształcie stożka, ograniczonej dwiema powierzchniami ekwipotencjalnymi i powierzchnią przepływu.Proponowanemodelew kompleksie pozwalają na prowadzenie eksperymentów komputerowych w celu zbadania zmiany stężeń zanieczyszczeń w strumieniu filtracyjnym ina powierzchni adsorbentu obciążającego, temperatury przepływu filtracji, współczynnika filtracji oraz porowatości czynnej wzdłuż wysokości filtra ze względu na procesy adsorpcji i desorpcji, na ich podstawie przewidzieć bardziej optymalne zastosowania adsorbentów i wydłużenia czasu ochronnegoszybkich stożkowych filtrów adsorpcyjnych z chemiczną regeneracją jednorodnych porowatych obciążeń.

Słowa kluczowe

EN

mathematical model; process of water purification; adsorption; rapid cone-shaped filter; chemical regeneration; homogeneous porous load

PL

model matematyczny; proces oczyszczania wody; adsorpcja; szybki stożkowy filtr; regeneracja chemiczna; jednorodne porowate obciążenie

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Lubelskiej
• Czasopismo: Informatyka, Automatyka, Pomiary w Gospodarce i Ochronie Środowiska
• Rocznik: 2020
• Tom: T. 10, nr 4
• Strony: 19--24
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz., rys.

Twórcy

autor

Bomba Andrii

• National University of Water and Environmental Engineering, Departmentof Applied Mathematics, Rivne, Ukraine

autor

Klymyuk Yurii

• National University of Water and Environmental Engineering, Departmentof Applied Mathematics, Rivne, Ukraine

autor

Prysiazhniuk Ihor

• Rivne State University of Humanities,Departmentof Hanging Mathematics, Rivne, Ukraine

Bibliografia

• [1] Bomba A. Ya., Klymiuk Yu. Ye.: Mathematical modeling of spatial singularperturbed filtration-convection-diffusion processes. TzOV firma "Assol", Rivne 2014.
• [2] Bomba A. Ya., Prysiazhniuk I. M., Prysiazhniuk O. V.: Methods of perturbation theory for predicting heat transfer processes in porous and microporous media. O. Zen, Rivne 2017.
• [3] Bomba A. Ya., Safonyk A. P.: Modeling of nonlinearly perturbed processes of purification of liquids from multicomponent contaminants. NUVHP, Rivne 2017.
• [4] Edzwald J.: Water Quality & Treatment. A Handbook on Drinking Water, McGraw-Hill Professional, 2010.
• [5] Heikkinen M., Poutiainen H., Liukkonen M., Heikkinen T., Hiltunen Y.: Selforganizing maps in the analysis of an industrial wastewater treatment process. Mathematics and Computers in Simulation 82(3), 2011, 450–459.
• [6] Hendricks D. W.: Fundamentals of water treatment unit processes: physical, chemical, and biological. CRC Press, Boca Raton 2011.
• [7] Ives K. J.: Deep-bed water filters. New developments. Filtr. and Separ. 6(1), 1969, 42–48.
• [8] Kalteh A. M., Hjorth P., Berndtsson R.: Review of the self-organizing map (SOM) approach in water resources: analysis, modelling and application. Environmental Modelling and Software 23(7), 2008, 835–845.
• [9] Klimjuk Ju. Je.: Construction of filtration fields for rapid filters conical shape with homogeneous porous loads. Proceedings of II International scientific conference “World Science in 2016: Results”. Lulu Press, Morrisville 2017, 95– 99.
• [10] Klimjuk Ju. Je.: Prediction of changes in the characteristics of filter materials in rapid cone-shaped waterpurifying filters. Innovative solutions in modern science 8(27), 2018, 72–84.
• [11] Nevzorova A.B.: Fundamentals of automation of water supply and sanitation. UO BelGUT, Gomel 2005.
• [12] Maleki A., Pajootan E., Hayati B.: Ethyl acrylate grafted chitosan for heavy metal removal from wastewater: Equilibrium, kinetic and thermodynamic studies. Journal of the Taiwan Institute of Chemical Engineers 51(0), 2015, 127– 134.
• [13] Maier H. R., Dandy G. C.: Neural networks for the prediction and forecasting of water resources variables: a review of modelling issues and applications. Environmental Modelling and Software 15(1), 2000, 101–124.
• [14] Makarevich N. A., Bogdanovich N. I.: The theoretical basis of adsorption. SAFU, Arkhangelsk 2015.
• [15] Mincz D. M.: Theoretical foundations of water purification technology. Strojizdat, Moscow 1964.
• [16] Safonyk A. P.: Modelling the filtration processes of liquids from multicomponent contamination in the conditions of authentication of mass transfer coefficient. International Journal of Mathematical Models and Methods in Applied Sciences 9, 2015, 189–192.
• [17] Sakalova H. V., Vasylinych T. M.: Investigation of the efficiency of purification of heavy metal ions from wastewater using natural adsorbents. TOV Tvory, Vinnytsia 2019.
• [18] Vries D., Bertelkamp C., Schoonenberg Kegel F., Hofs B., Dusseldorp J., Bruins J. H., de Vet W., van den Akker B.: Iron and manganese removal: Recent advances in modelling treatment efficiency by rapid sand filtration. Water Research 109, 2017, 35–45.
• [19] Zevi Y., Dewita S., Aghasa A., Dwinandha D.: Removal of Iron and Manganese from Natural Groundwater by Continuous Reactor Using Activated and Natural Mordenite Mineral Adsorption. International IOP Conf. Ser., Earth Environ. Sci, 111, 2018, 012016, 1–7

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2021).