ПРИМЕНЕНИЕ 3D-МОДЕЛИРОВАНИЯ В ЦЕЛЯХ ПОВЫШЕНИЯ КАЧЕСТВА ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО ПРОЦЕССА НА ПРИМЕРЕ НАПРАВЛЕНИЯ ПОДГОТОВКИ «ТЕХНОСФЕРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ»
№11,
Педагогические науки
Темеров Тимофей Владимирович
Ключевые слова: 3D-МОДЕЛИ; ОЧИСТНЫЕ СООРУЖЕНИЯ; ИНТЕРАКТИВНОЕ ОБУЧЕНИЕ; 3D MODELS; WASTEWATER TREATMENT PLANT; INTERACTIVE LEARNING.
«Техносферная безопасность – область науки и техники, занимающаяся разработкой методов и средств, обеспечивающих благоприятные для человека условия существования в преобразуемой человеком биосфере – техносфере» [1].
Обеспечение благоприятных условий жизнедеятельности человека в современном мире во многом связано с использованием сложных технических устройств и установок, знание устройства и принципа работы которых, необходимо специалистам, ведущим деятельность по сохранению и защите окружающей среды и здоровья человека.
Но изучение особенностей некоторого оборудования является достаточно затруднительным, рассматривая напрямую сам исследуемый объект. Так же изучение чертежей и описательных статей, не позволяют полноценно изучить многие установки, помочь в данной ситуации может 3D-моделирование.
Рассмотрим возможность применения 3D-моделирования при изучении процесса очистки сточных вод.
На рисунке 1 изображена модель, отображающая основные элементы предприятия, ведущего деятельность по очистке сточных вод.
Рисунок 1 – 3D-модель водоочистных сооружений, вид сверху
1 – здание решеток, 2 – песколовки, 3 – первичные радиальные отстойники, 4 – башенные аэротенки, 5 – вторичные радиальные отстойники, 6 – илоуплотнители
Первым этапом очистки сточных вод является очистка от крупных механических загрязнений, для этого применяются специальные устройства, называемые – решетками, в данном случае – грабельного типа, которые задерживают крупный мусор, и потом, соскребают его при помощи грабель в специальный приемный бункер (рисунок 2)[2].
Рисунок 2 – Грабельные решетки на очистных сооружениях
На втором этапе происходит очистка сточных вод от минеральных примесей, для этого применяются песколовки (рисунок 3). При медленном течении воды в установке, взвесь оседает на дно под действием силы притяжения, и затем соскребается со дна в приямок, где засасывается в трубу и отправляется на песчаные карты[2].
Рисунок 3 – Горизонтальная песколовка
Из песколовки вода через распределительную чашу попадает в первичные отстойники, заливаясь снизу, через трубу, находящуюся в центре установки, где она отстаивается (рисунок 4). С поверхности воды удаляют жиры, снимая их с поверхности воды и направляя в специальный лоток. Остаток взвеси оседает и при помощи скребков собирается в приямок[2].
Рисунок 4 – Радиальный отстойник
Отстоявшаяся вода через зазоры у кромки отстойника сливается в желоб, откуда по трубе направляется в аэротенк (рисунок 5). В аэротенке вода смешивается с активным илом, который представляет собой смесь микроорганизмов, которые поедают органические соединения, содержащиеся в воде. Для поддержания жизнедеятельности микроорганизмов в воду, через специальные аэраторы – подается кислород. Затем, смесь из активного ила и воды – направляется на вторичные отстойники, где происходит разделение активного ила от очищаемой воды[2].
Рисунок 5 – Аэротенк башенного типа
Очищаемая вода отправляется на этап обеззараживания, а активный ил попадает в илоуплотнитель (рисунок 6). В илоуплотнителе взвесь теряет излишнюю влагу, оседает и попадает в отверстие на дне установки, в дальнейшем проходя этапы удаления остаточной влаги[2].
Рисунок 6 – Илоуплотнитель
Рассмотрение процесса очистки сточных вод используя наглядные 3D-модели, при должной их достоверности и подробности могут облегчить процесс понимания и изучения работы различных, применяемых установок. Подобные модели можно применять и при изучении других процессов. 3D-модели так же отличаются тем, что все их элементы находятся в полном доступе, и рассматриваемую модель можно рассмотреть со всех интересующих ракурсов, а так же такую модель можно сделать интерактивной, или анимированной.
Список литературы
- Белов С.В. Безопасность жизнедеятельности и охраны окружающей среды (техносферная безопасность): учебник для бакалавров. – 4-е изд. – М.: Юрайт, 2013. – 682 с.
- Ветошкин А.Г. Процессы и аппараты защиты гидросферы: учебное пособие. – Пенза: Пенз. Гос. ун-та, 2004. – 188 с.