 |
|
Функции, цели и задачи системы
Оглавление
Оглавление……………………………………………………………………….3
Введение………………………………………………………………………….4
Объект исследования……………………………………………………………4
Предмет исследования………………………………………………………….4
Актуальность объекта исследования………………………………………….4
Актуальность предмета исследования………………………………………..5
Функции, задачи и цели научно-исследовательской работы……………….6
Методы научного исследования………………………………………………..10
Методы, применяемы при исследовании диссертационной работы………..12
Информационное описание, декомпозиция, стратификация, вскрытие взаимосвязей……………………………………………………………………..14
Мероприятия, проведенные для разработки научно исследовательской работы……………………………………………………………………………15
Список литературы………………………………………………………………17
Введение
Станция Подготовки Воды (СПВ) «Кама-Ижевск» МУП г. Ижевска «Ижводоканал» была построена и запущенна в работу в 1974 году. Строительство производилось по типовым проектам сооружений подготовки воды, не предусматривающим очистку промывных вод и ее повторное использование. К сожалению, на тот момент, не уделялось достаточное внимание таким аспектам работы станции, как энергоэффективность и экологическая безопасность.
На сегодняшний день станция работает в штатном режиме, производительностью 185 тыс м3/сут и обеспечивает 2/3 потребности города Ижевска в питьевой воде. По трем ниткам водовода диаметром 1200 мм каждая и длиной 52,6 км вода Воткинского водохранилища водозабором "Кама-Ижевск"идет до СПВ «Кама-Ижевск». Что бы вода преодолела такое расстояние, необходимы колоссальные мощности насосных установок, и как следствие, большое потребление электроэнергии. Количество воды, необходимое для промывки фильтров, отстойников и РЧВ может достигать 60 м3/сут, что составляет 1/3 всей производительности станции. Именно поэтому важно, как можно более рационально использовать доставляемую воду.
Вода после промывки собирается в один общий коллектор и открытым способом сбрасывается в расположенную поблизости небольшую речку «Октябринка». Поскольку сброс происходит без предварительной очистки, в речку попадают реагенты, которые разрушают устойчивые биологические связи в реке и на прилегающей к ней территории, наносят урон естественному развитию водоема.
Объект исследования: Подготовка воды.
Предмет исследования: Система очистка промывных вод.
Актуальность объекта исследования: Многие из предприятий Жилищно-коммунального хозяйства России были построены во времена Советского Союза. На то время, строительство велось по передовым технологиям и с «борьбой» за качество выходящей продукции. Зачастую строительство велось на долгие столетия, с большим запасом прочности, многие затраты просто не учитывались. Однако время не стоит на месте, меняется окружающая среда, меняются и технологии, меняются ценности. На сегодняшний день, одним из наиболее важных вопросов для государства является энергоэфективность предприятий. Предприятия заставляют делать энергетические паспорта, что бы свести к минимуму их затраты на тепловую и электрическую энергию. Однако, энергоэффективность предприятий важна не только для государства, но и для каждого потребителя их услуг, т.е. всех нас, так как это напрямую влияет на стоимость платы за воду, тепло и т.д.
Актуальность предмета исследования:В настоящее время на Станцию Подготовки Воды (СПВ) «Кама-Ижевск» вода с водозабора в г. Чайковский поступают по трем водоводам. Вода проходит необходимую очистку через фильтры, отстойные сооружения и Резервуары чистой воды (РЧВ). Затем, она насосами станции второго подъема подается потребителям в город. Промывка необходима для фильтров 1 раз в 12 часов, для отстойников 1 раз в 7 суток, и РЧВ-1р в 6 месяцев требуется большое количество чистой воды питьевого качества. Однако после промывки, вода сбрасывается в ближайшую речку «Октябринку», нарушая экологический баланс как самой реки, так и прилегающих к ней территорий. Создание системы очистки и повторного использования промывных вод позволило бы подавать на СПВ «Кама-Ижевск» меньшее количество воды и затрачивать меньшее количество электроэнергии на ее транспортирование. Так же, создание такой системы не наносило бы экологический ущерб р. «Октябринка» и прилегающих к ней территорий.
Функции, цели и задачи системы
Основной целью данной работы является создание такой системы, в которой бы осуществлялась предварительная очистка промывных вод и их повторное использование.
Цели системы:
-экологическая безопасность р. «Октябринка» и прилегающей к ней территории
- внедрение прогрессивных технологий в процессе подготовки воды на СПВ «Кама-Ижевск»
- снижение себестоимости подготовки воды на СПВ «Кама-Ижевск»
- более рациональное расходование воды, поступающей на СПВ «Кама-Ижевск»
- снижение экономических затрат, связанных с перекачкой меньшего количества воды с водозабора «Кама-Ижевск»
-забор меньшего количества воды из источника
Назначение системы- экономичное использование воды на СПВ «Кама-Ижевск»
Функции системы:
-экономическая (снижение затрат на транспортирование воды)
-экологическая (очищение промывных вод до допустимого уровня)
Задачи системы
1) разработать схемы подачи и удаления промывных вод;
2) Произвести анализ работы насосных агрегатов, а так же потребляемой ими электроэнергии, для транспортирования воды из водозабора "Кама-Ижевск" до СПВ «Кама-Ижевск»;
3)Промывные воды исследовать в лаборатории на мутность, цветность, остаточный хлор и показатель ph;
4)Исследовать время осаждения взвешенных частиц в промывной воде;
5) Изучить воздействие реагентов промывной воды на биогенные связи обитателей реки «Октябринка»;
6)Выяснить среднесуточный расход промывных вод;
7) Выбрать метод и стадии очистки промывных вод до уровня качества исходной воды;
8) Разработать и запроектировать сооружения по удалению и дальнейшему использованию осадка;
9) Рассчитать срок окупаемости средств, вложенных в реализацию проекта и экономическую привлекательность для инвесторов.
Методы научного исследования
В соответствии с логикой научного поиска осуществляется разработка методики исследования. Она представляет собой комплекс теоретических и эмпирических методов, сочетание которых дает возможность с наибольшей достоверностью исследовать сложные и многофункциональные объекты.
Применение целого ряда методов позволяет всесторонне изучить исследуемую проблему, все ее аспекты и параметры.
Наблюдение — целенаправленное восприятие какого-либо явления, в процессе которого исследователь получает конкретный фактический материал. При этом ведутся записи (протоколы) наблюдений. Наблюдение проводится обычно по заранее намеченному плану с выделением конкретных объектов наблюдения. Можно выделить следующиеэтапы наблюдения:
- определение задач и цели (для чего, с какой целью ведется наблюдение);
- выбор объекта, предмета и ситуации (что наблюдать);
- выбор способа наблюдения, наименее влияющего на исследуемый объект и наиболее обеспечивающий сбор необходимой информации (как наблюдать);
- выбор способов регистрации наблюдаемого (как вести записи);
- обработка и интерпретация полученной информации (каков результат).
Различают наблюдение включенное, когда исследователь становится членом той группы, в которой ведется наблюдение, и невключенное — "со стороны"; открытое и скрытое (инкогнито); сплошное и выборочное.
Наблюдение — это очень доступный метод, но он имеет свои недостатки, связанные с тем, что на результаты наблюдения оказывают влияние личностные особенности (установки, интересы, психические состояния) исследователя.
Методы опроса — беседа, интервью, анкетирование. Беседа — самостоятельный или дополнительный метод исследования, применяемый с целью получения необходимой информации или разъяснения того, что не было достаточно ясным при наблюдении. Беседа проводится по заранее намеченному плану с выделением вопросов, требующих выяснения. Она ведется в свободной форме без записи ответов собеседника. Разновидностью беседы является интервьюирование. При интервьюировании исследователь придерживается заранее намеченных вопросов, задаваемых в определенной последовательности. Во время интервью ответы записываются открыто.
Анкетирование — метод массового сбора материала с помощью анкеты. Те, кому адресованы анкеты, дают письменные ответы на вопросы. Беседу и интервью называют опросом "лицом к лицу", анкетирование — заочным опросом.
Результативность беседы, интервьюирования и анкетирования во многом зависит от содержания и структуры задаваемых вопросов. План беседы, интервью и анкета — это перечень вопросов (вопросник). Разработка вопросника предполагает определение характера информации, которую необходимо получить; формулирование приблизительного ряда вопросов, которые должны быть заданы; составление первого плана вопросника и его предварительная проверка путем пробного исследования; исправление вопросника и окончательное его редактирование.
Особую роль в исследованиях играет эксперимент — специально организованная проверка того или иного метода, приема работы для выявления его эффективности.
Собственно эксперимент — проведение серии опытов (создание экспериментальных ситуаций, наблюдение, управление опытом и измерение реакций.
Трудности экспериментального метода состоят в том, что необходимо в совершенстве владеть техникой его проведения.
Перечисленные методы еще называют методами эмпирического познания. Они служат средством сбора научноых фактов, которые подвергаются теоретическому анализу. Поэтому и выделяется специальная группа методов теоретического исследования.
Теоретический анализ — это выделение и рассмотрение отдельных сторон, признаков, особенностей, свойств явлений. Анализируя отдельные факты, группируя, систематизируя их, мы выявляем в них общее и особенное, устанавливаем общий принцип или правило. Анализ сопровождается синтезом, он помогает проникнуть в сущность изучаемых явлений.
Индуктивные и дедуктивные методы — это логические методы обобщения полученных эмпирическим путем данных. Индуктивный метод предполагает движение мысли от частных суждений к общему выводу, дедуктивный — от общего суждения к частному выводу.
Теоретические методынеобходимы для определения проблем, формулирования гипотез и для оценки собранных фактов. Теоретические методы связаны с изучением литературы: трудов классиков; общих и специальных работ; исторических документов; периодической печати и др.
Изучение литературы дает возможность узнать, какие стороны и проблемы уже достаточно хорошо изучены, по каким ведутся научные дискуссии, что устарело, а какие вопросы еще не решены. Работа с литературой предполагает использование таких методов, как составление библиографии — перечня источников, отобранных для работы в связи с исследуемой проблемой; реферирование — сжатое переложение основного содержания одной или нескольких работ по общей тематике; конспектирование — ведение более детальных записей, основу которых составляет выделение главных идей и положений работы; аннотирование — краткая запись общего содержания книги или статьи; цитирование— дословная запись выражений, фактических или цифровых данных, содержащихся в литературном источнике.
Математические и статистические методы применяются для обработки полученных данных методами опроса и эксперимента, а также для установления количественных зависимостей между изучаемыми явлениями. Они помогают оценить результаты эксперимента, повышают надежность выводов, дают основания для теоретических обобщений. Наиболее распространенными из математических методов являются регистрация, ранжирование, шкалирование. С помощью статистических методов определяются средние величины полученных показателей: среднее арифметическое; медиана — показатель середины; степень рассеивания — дисперсия, или среднее квадратическое отклонение, коэффициент вариации и др.Для проведения этих подсчетов имеются соответствующие формулы, применяются справочные таблицы. Результаты, обработанные с помощью этих методов, позволяют показать количественную зависимость в виде графиков, диаграмм, таблиц.