Изучение методов очистки воды

использованы как более широкие возможности управления (для активных систем), так и стоимость (более низкая для пассивных систем).

Перспективным выглядит управление движением микроспутника типа CubeSat на основе использования бесплатформенных инерциальных навигационных систем (БИНС), когда инерциальными средствами моделируется и определяется требуемое положение ориентации или траектория движения КА. Подобный подход был предложен Н. Н. Севастьяновым для управления движением спутника связи «Ямал» [3]. По нашему мнению, подобные решения вполне приемлемы и для микроспутников CubeSat.

Таким образом, в современных условиях актуальным выглядит изучение подходов к формированию требований к СУД микроспутника типа CubeSat, прежде всего, с позиции создания отечественного аналога спутника и решения вопросов управления им на основе отечественных технологий. СУД микроспутника типа CubeSat должна решать следующие функциональные задачи: навигация, наведение, стабилизация, ориентация, успокоение. В качестве возможного варианта управление движением микроспутника типа CubeSat может осуществляться на основе использования БИНС.

Литература

1. Зеленцов В. В. Исполнительные органы систем управления движением космических летательных аппаратов и ракет / В. В. Зеленцов, В. И. Никитенко. М.: МГТЭУ им. Н. Э. Баумана, 2014. 306 с.

2. Микроспутники CubeSat получили лазерную коммуникационную систему. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.dailytechinfo.org/infotech/7470-mikrosputniki-cubesat-poluchili-lazernuyu-kommunikacionnuyu-sistemu.html/ (дата обращения: 20.09.2016).

3. Севастьянов Н. Н. Концепция построения системы ориентации и управления движением спутника связи «Ямал». Штатная схема функционирования / Н. Н. Севастьянов // Вестн. Том. гос. ун-та. Математика и механика, 2013. № 2 (22). С. 85-96.

4. Фомичев А. Н. Исследование систем управления / А. Н. Фомичев. М.: LAP Lambert Academic Publishing, 2011. 508 с.

5. Cubesat.ru. Дорога в космос. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://cubesat.ru/ (дата обращения: 15.09.2016).

6. CubeSat Design Specification Rev. 13. The CubeSat Program, Cal Poly SLO. [Electronic resource]. URL: https://static1.squarespace.com/static/5418c831e4b0fa4ecac1bacd/t/56e9b62337013b6c063a655a/1 458157095454/cds_rev13_final2.pdf/ (date of access: 14.11.2016).

7. CubeSat. [Electronic resource]. URL: http://www.cubesat.org/ (date of access: 21.10.2016).

Изучение методов очистки воды Татаринова Р. Е.

Татаринова Раиса Егоровна / Т^аппоуа Ксаяа Egorovna — студент, Инженерно-технический институт Северо-Восточный федеральный университет им. М. К. Аммосова, г. Якутск

Аннотация: в статье рассматривается значение воды в жизни человека, изучаются методы очистки воды.

Ключевые слова: вода, загрязнение, дисталляционный, адсорбционные методы.

Чистая вода имеет огромное значение в человеческой жизни, жизни животного, растительного мира, и природы в целом. Дееспособность всех живых клеток зависит от наличия воды. Исследуя то, какую роль вода играет для человека, можно увидеть, что весь наш организм является совокупностью водных растворов, коллоидов, суспензий и прочих сложных по своему составу водных систем. Вода обогащает клетки организма питательными веществами (витамины, минеральные соли) и выводит отходы жизнедеятельности (шлаки) [1, с. 223].

С развитием промышленности во всем мире наблюдается загрязнение рек, озер и других водоемов вредными веществами, многие реки превращены в сточные канавы. Такую воду нельзя пить. А возможна ли дальнейшая жизнь на земле, если не останется чистой воды? Уже есть страны, которые завозят чистую воду из соседних государств. От загрязнения морей нефтью гибнет много морских животных. Загрязняющие вещества, содержащие, в потребляемой воде накапливаются в организме человека и способны вызывать ряд серьезных заболеваний. Нужно очень беречь чистую воду, а загрязненную очищать [2, ^ 117].

В настоящий момент в мире существует два основных направления в развитии технологий корректировки минерального состава питьевой воды, определяемые двумя точками зрения на оптимальный минеральный состав потребляемой человеком питьевой воды.

Согласно первой точке зрения, человек должен получать все необходимые минеральные компоненты с пищей или пищевыми добавками, а потребляемая им вода должна быть максимально полно очищена от мешающих примесей, даже если это приводит к ее полной деминерализации. Такое качество воды достигается при использовании обратноосмотического либо дистилляционного методов очистки.

Это направление находит большое количество сторонников в США в связи с тем, что для вод бассейнов Нового Света характерно присутствие примесей (таких как свинец, мышьяк и др.), снизить содержание которых до требуемых концентраций другими методами весьма затруднительно. Кроме того, этот метод используется для доочистки воды с высокой минерализацией, использование которой приводит к возникновению заболеваний связанных с нарушением обмена веществ. Реализация такого подхода к качеству питьевой воды оказывается весьма дорогостоящей не только по причине значительной стоимости обратноосмотических установок, но и в связи со сложностью в наших условиях обеспечить сбалансированное питание без применения дорогостоящих минеральных добавок.

Существуют весомые свидетельства того, что применение деминерализованной воды в сочетании с минерально-несбалансированным питанием приводит к нарушению обменных процессов благодаря осмотическому вымыванию солей из клеток организма. Обратноосмотическая теория встречает значительное количество противников (особенно в Европе), утверждающих, что необходимости в удалении из воды всех минеральных компонентов нет и призывающих использовать воду физиологически полноценного минерального состава. Вода такого качества может быть получена при использовании адсорбционных методов подготовки воды, основанных на селективном извлечении вредных компонентов при незначительном изменении ее минерализации. При этом сохраняются химические свойства воды и улучшаются ее вкусовые качества [3, с. 96].

АДСОРБЦИОННЫЕ МЕТОДЫ.

В основе адсорбционных методов очистки воды лежит явление адсорбции из растворов - процесса концентрирования отдельных компонентов раствора (ионов и молекул) на твердой поверхности какого-либо пористого материала. В водоподготовке в основном применяются два типа адсорбции:

• ионный обмен - мешающие ионы удаляются из воды в процессе их обмена на нейтральные ионы, связанные с функциональными группами на поверхности адсорбента (чаще всего - на натрий-ион в случае катионного обмена, и хлорид-ион в случае анионного обмена). Ионообменные адсорбенты в процессах водоподготовки - чаще всего пористые сферические полимерные гранулы, содержащие специальные функциональные группы для извлечения катионов (катионообменники) или анионов (анионообменники).

• физическая адсорбция (сорбция) - мешающие компоненты удаляются из раствора благодаря взаимодействию непосредственно с поверхностью адсорбента. Сорбенты используются для удаления органических веществ, хлора, корректировки вкуса, запаха. Наиболее популярным сорбентом такого типа является активированный уголь (АУ). В водоподготовке чаще всего используется гранулированный активированный уголь, представляющий собой гранулы угля различного происхождения (антрацита, угля, полученного из скорлупы кокосовых орехов, древесины и т. д.), обработанного горячим водяным паром в специальных условиях для создания развитой системы пор. Для удаления органических веществ природного происхождения в настоящее время все более популярными становятся полимерные сорбенты.

Важной характеристикой любого адсорбента является его емкость. Емкость адсорбента характеризует количество примесей, которые могут быть удалены из воды одним литром или килограммом адсорбента. После «насыщения» адсорбента примесями он теряет свою адсорбционную способность. Адсорбционная способность полимерных адсорбентов может быть полностью восстановлена с помощью специальных растворов. Этот процесс называется регенерацией. Регенерацию активированных углей можно провести паром, но в случае их использования для удаления органических веществ природного происхождения, этот процесс малоэффективен.

Исходя из емкости адсорбентов и состава исходной воды, рассчитывается «ресурс» адсорбционных установок очистки воды - т.е. то количество воды, которое может очистить установка (фильтр) до потери адсорбционной способности адсорбентов. Итак, при контакте воды с адсорбентами того или иного типа происходит корректировка состава воды, характер и количественные показатели которой могут быть рассчитаны исходя из состава очищаемой воды и времени ее контакта с адсорбентами. Этот контакт осуществляется при пропускании воды через слой адсорбента, созданный в сосуде цилиндрической формы, а его время регулируется скоростью протекания воды через слой адсорбента (производительностью).

ОБРАТНООСМОТИЧЕСКИЙ (ОО) МЕТОД.

Этот метод основан на пропускании очищаемой воды под давлением через полупроницаемую мембрану, представляющую собой «сито», пропускающее молекулы воды, но задерживающее ионы и молекулы большего размера. Мембрана - это полимерный рулонный элемент, весьма чувствительный к качеству подаваемой на очистку воды, поэтому собственно мембранной части ОО установки предшествует несколько стадий предочистки воды.

Для улучшения вкусовых качеств очищенной (т. е. деминерализованной) воды такая установка может также комплектоваться блоком реминерализации. Производительность бытовых ОО установок невысока, поэтому они также комплектуются гидроаккумулирующим устройством для создания необходимой пользователю производительности. Сложность устройства ОО установок объясняет их высокую стоимость, особенно с учетом быстрого износа мембран в стандартных импортных установках, где предочистка не рассчитана на качество украинской воды.

Несмотря на ряд недостатков, применение обратноосмотического метода подготовки питьевой воды необходимо в случаях высокой минерализации воды (больше 1 г/л) или в ряде специальных случаев, когда сорбционные методы не позволяют получить воду нужного качества [4, с. 272].

Литература

1. Алексеев Л. С. Контроль качества воды. М.: ИНФА-М, 2004. 223 с.

2. Зацепина Г. Н. Физические свойства и структуры воды. М.: Изд. Московского университета, 1987. 172 с.

3. ЯковлеваН. М. Фильтрация воды. Химия (ИД «Первое сентября»), 2007. 96 с.

4. Лосев К. С. Методы очистки воды. Ленинград, 1989. 272 с.

Использование в фреймворке Flask библиотеки SQLAlchemy

Неустроев А. В.

Неустроев Айаал Васильевич /Neustroev Aiaal Vasilevich - студент, кафедра информационных технологий, Институт математики и информатики Северо-Восточный федеральный университет им. М. К. Аммосова, г. Якутск

Аннотация: в статье предлагается описание использования библиотеки SQLAlchemy фрэймворком Flask. Подключение к базе данных. Описание фрэймворка Flask. Ключевые слова: Python, Flask, SQLAlchemy.

Python - это интерпретируемый язык программирования. Использует блочные отступы и является регистро-зависимым [2].

Flask - это микрофрэймворк для создания веб-приложений на языке Python. Flask использует набор инструментов Werkzeug и Jinja 2. Werkzeug - это инструментарий для WSGI - стандартного интерфейса Python между веб-приложениями и различными серверами, предназначен как для разработки, так и развёртывания. Jinja2 занимается отображением шаблонов [1]. Flask работает при версии Python 2.6 и выше. В основном Flask создали для решения простых задач. Простые задачи должны решаться, не требуя большого объема кода. Для создания веб-приложения используется виртуальное окружение. В виртуальном окружении хранятся используемые библиотеки.

SQLAlchemy - это библиотека, написанная на языке программирования Python. Библиотека предназначена для работы с системой управления реляционными базами данных [3]. SQLAlchemy позволяет взаимодействовать Python с базами данных, без использования запросов SQL. SQLAlchemy работает с базами данных MySQL, PostgreSQL, SQLite, Oracle и т.д. SQLAlchemy использует технологию объектно-реляционное отображение, которая создает виртуальную объектную базу данных.

Для создания веб-приложения надо сначала создать виртуальную среду. Для этого надо ввести в командную строку команду:

virtualenv -p python3 env

в python3 там надо написать какая у вас версия python. После этого надо зайти в папку env потом Script и там запустить через командную строку activate.bat. Потом устанавливаем через pip микрофрэймворк Flask и нужные нам библиотеки. Для работы с базами данных в проекте надо создать Python файл models.py. Там создадим классы, которые будут в базе данных как таблицы.