| Статья |
|---|
| Название статьи |
Исследование деформирования фильтровальных мембран из волокнистых полимерных материалов в устройствах осветления оборотной воды горных предприятий |
| Авторы |
Нижегородцев Е.И. аспирант, Герасимов В.М. д-р техн. наук, gerasimovvm@zabgu.ru |
| Библиографическое описание статьи |
Герасимов В. М., Нижегородцев Е. И. Исследование деформирования фильтровальных мембран из волокнистых полимерных материалов в устройствах осветления оборотной воды горных предприятий // Вестник Забайкальского государственного университета. 2023. Т. 29, № 3. С. 8–15. DOI: 10.21209/2227- 9245-2023-29-3-8-15. |
| Категория |
Науки и Земле и окружающей среде |
| УДК |
502.36, 502.5 |
| DOI |
10.21209/2227-9245-2023-29-3-8-15 |
| Тип статьи |
Научная статья |
| Аннотация |
Сохранение экологической чистоты природных горно-таежных территорий
Сибири и Дальнего Востока при освоении месторождений полезных ископаемых
остаётся важной задачей. Технологические процессы на горных выработках со-
пряжены с использованием большого количества чистой воды, поступающей из
горных рек, ручьев, подземных источников. Значительные объёмы водоподго-
товки используются при открытом способе разработки месторождений полезных
ископаемых, особенно на гидромеханизированных полигонах по добыче рос-
сыпного золота. Загрязнённая вода после прохождения в промышленных при-
борах извлечения золота перемещается в отстойники, образованные дамбами
и плотинами. В каскадах отстойников горных предприятий накапливаются боль-
шие объёмы загрязнённой технологической воды, которую следует очистить.
Гравитационный способ осаждения твёрдых веществ из загрязнённой воды яв-
ляется основным и долгосрочным. Осветление воды механическим методом с
использованием механических фильтров более эффективно. Имеется большой
класс фильтровальных материалов, используемых в механических фильтрах. В
последние годы из этого класса выделяются нетканые материалы из синтети-
ческих волокон, изготовленные по иглопробивной технологии. Под действием
напора очищаемой оборотной воды мембраны из волокнистых материалов в
фильтрах деформируются, имеется опасность их разрыва. Объект исследова-
ния – фильтровальная мембранная перегородка фильтра круглой формы, на-
груженная статическим давлением жидкости. Методы исследования – экспери-
ментальные измерения максимального перемещения точек мембраны при зна-
чительном растяжении, теоретические расчёты перемещений на основании за-
кономерностей теории упругости. Цель исследования – определить предельные
напоры очищаемой жидкости при деформировании свободных мембран круглой
формы из волокнистых материалов. Выявлены предельные значения напора
жидкости, при которых прочность мембран будет обеспечена без дополнитель-
ного подкрепления металлическими решетками. Характеристики предельного
давления зависят от объемной плотности волокнистого материала, высоты слоя
и диаметра фильтра. В случаях использования фильтров диаметрами более
20 см необходимо устанавливать дополнительные поддерживающие решётки
опирания мембранной перегородки. |
| Ключевые слова |
экология, горныепредприятия, отстойники,оборотная вода,осветление, фильтры,механический способ, напор,фильтровальная мембрана,предельное состояние |
| Информация о статье |
|
| Список литературы |
1. Вольмир А. С. Нелинейная динамика пластинок и оболочек. М.: Юрайт, 2023. 439 с.
2. Герасимов В. М. Высокоэффективная очистка оборотных вод золотодобыващих предприятий с по-
мощью волокнистых материалов // Горный журнал. 2019. № 12. С. 94–97. DOI: 10.17580/gzh.2019.12.20.
3. Герасимов В. М. Особенности деформирования фильтровальных материалов из волокнистых
полимерных сред // Фундаментальные основы механики. 2022. № 10. С. 82–84. DOI: 10.26160/2542-
0127-2022-10-82-84.
4. Зеньков И. В. Обзор зарубежных исследований в области горнодобывающего производства //
Горный журнал. 2016. № 10. С. 96–99. DOI: 10.17580/gzh.2016.10.20
5. Кусков А. Ш. Моделирование композитных пластин и оболочек: монография. Пермь: Пермский
гос. нац.-исслед. ун-т, 2020. 188 с.
6. Остапенко С. П. Методический подход к характеристикам загрязнения природных водоемов по
спутниковым данным с учетом агрегации тонкодисперстных отходов переработки минерального сырья //
Горная промышленность. 2021. № 6. С. 110–116. DOI: 10.30686/1609-9192-2021-6-110-116.
7. Рафиенко В. А. Совершенствование фильтротканей для горной промышленности // Горная про-
мышленность. 2021. № 2. С. 86–89. DOI: 10.30686/1609-9192-2021-2-86-89.
8. Стельмащук Д. О. Исследование механических свойств при растяжении геотекстильных полотен
и георешеток, используемых в гражданском строительстве // Молодой ученый. 2017. № 1. С. 82–87.
9. Субботин Ю. В., Гриб Н. Н., Павлов С. С. Открытая разработка месторождений полезных ископа-
емых. Прага: Sociosféra-CZ, 2013. 451 c.
10. Тагибаев Д. Д. Осветление воды фильтрованием // Инновационная наука. 2017. № 1–2. С. 92–95.
11. Трещалин Ю. М. Анализ структуры и свойств нетканых материалов. М.: Гостехиздат, 2016. 758 с.
12. Houari B., Louhibi S., Tizaoui K., Boukli-Hacene L., Benguella B., Thierry Roisnel, Dorcet V. New synthetic
material removing heavy metals from aqueous solutions and wastewater // Arabian journal of chemistry.
2016. Vol. 9. DOI: 10.1016/Arabic.2016.11.010.
13. Sabino De Gisi, Giusy Lofrano, Grassi M., Notarnicola M. Characteristics and adsorption capacities of
low-cost sorbents for wastewater treatment: A review // Sustainable Materials and Technologies. 2016. Vol. 9.
P. 10–40. DOI:10.1016/j.susmat.2016.06.002.
14. Lin C., Zhang X., Han J. Comprehensive material characterizations of pavement structure installed
with wicking fabrics. Текст: электронный // Journal of materials in Civil Engineering. 2019. No. 31. URL:
https://www.researchgate.net/publication/330073626_Comprehensive_Material_Characterizations_of_Pavement_
Structure_Installed_with_Wicking_Fabrics (дата обращения: 21.03.2023).
15. Wang F., Han J., Zhang X., Guo J. Laboratory tests to evaluate effectiveness of wicking geotextile in
soil moisture reduction // Geotextiles and Geomembranes. 2017. No. 45. P. 8–13. |
| Полный текст статьи | Исследование деформирования фильтровальных мембран из волокнистых полимерных материалов в устройствах осветления оборотной воды горных предприятий |
