авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 |   ...   | 7 | 8 || 10 | 11 |   ...   | 13 |

«ЧИСТАЯ ВОДА РОССИИ XI МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКИЙ СИМПОЗИУМ И ВЫСТАВКА СБОРНИК МАТЕРИАЛОВ 18–20 мая 2011 года г. ...»

-- [ Страница 9 ] --

Намывную фильтрацию применяют в тех случаях, когда необходимо обрабатывать большие количества среды и при этом требуется избежать необратимого загрязнения фильтрующих элементов. Фильтры, в основе работы которых лежит технология намывной фильтрации, снижают содержание органических веществ примерно на 50 %, дают хоро шие результаты по удалению железа, масел, бактерий. Намывные фильтры, в зависимости от применяемого фильтрующего материала, могут быть как механическими, сорбционн ы ми, так и ионообменными. Процесс фильтрования происходит через фильтрующий мате риал, вводимый в аппарат в начале каждого фильтроцикла и образующий микропористый слой на поверхности фильтрующего элемента.

Намывной фильтр представляет собой вертикальный цилиндрический аппарат, разделенный на две части трубной доской, в которой крепятся фильтрующие элементы (патроны). Верхняя часть аппарата крепится к цилиндрической части корпуса фланцевым разъемом, тем самым предусматривается возможность выемки трубной доски с фильтр у ющими элементами. В нижней части корпуса фильтра установлена распределительная си стема для обеспечения равномерности подачи исходной жидкости на оч истку и суспензии фильтрующего порошка на намыв. Фильтр снабжен смотровыми окнами для контроля за равномерностью намыва фильтрующего порошка при подготовке фильтра к работе и ка чеством смыва по окончании фильтроцикла.

На сегодняшний день нашей компанией разработана уникальная конструкция фильтрующего элемента на базе каркасно-навитой конструкции «ТЭКО-СЛОТ». Данная конструкция образована равномерно намотанной с заданным шагом поверх двенадцати направляющих стержней витками профильной проволоки треугольного сечения из нерж а веющей стали. В каждой точке пересечения навиваемая проволока сваривается с напра в ляющими стержнями. Внутри щелевого цилиндра располагается перфорированная труба со специальным образом подобранными отверстиями, что позволяет обеспечить равное гидравлическое сопротивление по всей длине фильтрующего элемента. Фильтрующие элементы изготавливаются с шириной щели 0,05;

0,1 или 0,2 мм. Конструкция фильтру ющих элементов полностью исключает забивание щелей навивки за счет расширения щ е ли в направлении движения потока фильтруемой среды. А при обратной промывке щель ведет себя как сопло и способствует полному удалению фильтрующего п орошка и осадка.

Конструкция фильтрующего элемента имеет повышенную жесткость и обеспечивает стой кость к значительному изменению давления как снаружи патрона, так и внутри, а также стойкость к изгибанию, что способствует сохранению намывного слоя на протяж ении всего фильтроцикла. Такие Фильтрующие элементы успешно эксплуатируются в намывных цел люлозных фильтрах конденсатоочистки Черепетской ГРЭС.

Исследования в области изучения намывной фильтрации, проводимые зарубежны ми и отечественными учеными, позволяют утверждать, что этот процесс отличается чрез вычайной сложностью, обусловленной воздействием большого числа разнородных факт о ров. Поэтому специалистами нашей компании были созданы пилотные установки прои з водительностью 1 и 30 м 3/ч работающие по технологии намывной фильтрации. Обе уста новки имеют прозрачные корпуса для визуального наблюдения за процессом намыва фильтрующего материала и его сброса. На сегодняшний день на данных установках пр о изводятся испытания различных конструкций фильтрующих элементов. А установка про изводительностью 1 м 3/ч уже в конце марта отправится на завод ОАО «Акрон» (Великий Новгород), где будут проводиться испытания процесса удаления кремния из раствора азотнокислых солей с помощью технологии намывной фильтрации.

Сита и решетки различного назначения Щелевые решетки и щелевые скважинные фильтры «ТЭКО-СЛОТ» представ ляют собой конструкцию, выполненную из продольно расположенных элементов из пр о волоки специальной v-образной формы и поперечных опорных элементов (стрингеров) треугольной, прямоугольной или круглой формы. Щелевые решетки имеют ширину ще лей фильтрующего элемента от 0,025 до 20 мм. Сборка и сварка щелевых решеток ведется на современном автоматическом оборудовании, что гарантирует жесткий допуск на ра з мер щели Качество и Испытания Наша компания уделяет большое внимание качеству производимой продукции.

Поэтому на предприятии существует система менеджмента качества, сертифицированная на соответствие требованиям ГОСТ Р ISO 9001. Производимая продукция регулярно про ходит стендовые испытания, как на самом предприятии, так и в других организациях, в том числе и зарубежных, с выдачей соответствующих сертификатов.

Права предприятия на производимую продукцию защищены патентами и свид е тельствами. Кроме того, имеются санитарно-эпидемиологические заключения на соответ ствие продукции Компании санитарным нормам. Продукция, выпускаемая предприятием «ТЭКО-ФИЛЬТР», отличается, прежде всего, длительным периодом безаварийной экс плуатации. Что касается опыта применения: более 3 тысяч предприятий эксплуатируют наше оборудование. От многих из этих заказчиков у нас имеются положительные отзывы.

Аргументы в пользу выбора оборудования «ТЭКО-ФИЛЬТР»:

1. Высокое качество выпускаемой продукции.

2. Долговечность оборудования и комплектующих из нержавеющей стали.

3. Существенная экономия средств за счет исключения выноса дорогостоящих фильтр у ющих материалов при использовании нашего оборудования.

4. Удобство монтажа 5. Высокая ремонтопригодность нашей продукции.

6. Постоянное обновление номенклатуры и совершенствование выпускаемо й продукции.

7. Гибкая система скидок - постоянным заказчикам и покупателям больших партий про дукции.

8. Наше оборудование включается в проектные разработки ведущих проектных и нау ч но-исследовательских институтов России.

9. Мы занимаемся решением вопросов водоподготовки в комплексе: от проектирования до изготовления и поставки оборудования ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЕ ПРИРОДНЫХ И СТОЧНЫХ ВОД УФ ИЗЛУЧЕНИЕМ В КОММУНАЛЬНОМ ХОЗЯЙСТВЕ Красильников А.Ю.

НПО «ЛИТ». Екатеринбург, Россия NATURAL AND WASTE WATERS DISINFECTION WITH ULTRAVIOLET RADIATION IN MUNICIPAL SECTOR Krasilnikov A.Y., NPO LIT, Yekaterinburg, Russia Метод обеззараживания воды ультрафиолетовым (УФ) излучением получил широкое распространение за последние 20 лет во всем мире. Одной из основных мотиваций применения этого метода послужил обнаруженный в 70-х годах XX века факт, что хлорирование воды при водит к образованию опасных побочных продуктов. Анализ альтернативных хлорированию технологий обеззараживания показал, что все окислительные технологии обеззараживания приводят к форматированию тех или иных побочных продуктов, большинство из которых представляют опасность для здоровья людей. Вторым важным фактором в продвижении УФ технологии явилась недостаточная эффективность хлорирования в отношении ряда микроорга низмов, в частности Cryptosporidium parvum. Ультрафиолетовое обеззараживание оказалось идеальным решением обеих этих проблем, что и стало причиной бурного развития УФ техно логии во всем мире.

Обеззараживающее действие ультрафиолета основано на необратимых повреждениях ДНК и РНК Мерой бактерицидной энергии является доза облучения, которая равна произведе нию интенсивности УФ излучения (мВт/см2) на время (с) и измеряется в (мДж/см2).

Дозы, применяемые для обеззараживания, зависят от:

среды;

физико-химический свойств среды;

типа контролируемых микроорганизмов;

исходного и требуемого уровней микроорганизмов;

Среда, в которой находятся микроорганизмы, оказывает значительное влияние на эф фективность обеззараживания, поскольку она может поглощать УФ излучение или экраниро вать его. В общем случае для обеззараживания микроорганизмов в воздухе или на поверхности требуется в несколько раз меньше энергии, чем для обеззараживания в воде.

Физико-химические свойства среды влияют, во-первых, на экономические показатели процесса: чем выше прозрачность среды для УФ лучей, тем меньше надо затратить энергии на обеспечение одной и той же дозы, а во-вторых, на эффективность процесса обеззараживания — наличие твердых включений (взвешенных веществ) защищает микроорганизмы от УФ лучей и снижает эффективность обеззараживания.

Для обеззараживания питьевой воды ультрафиолетовое облучение может применяться как самостоятельный метод в локальных системах или централизованных системах питьевого водоснабжения из подземных водоисточников при условии хорошего санитарного состояния разводящей сети. УФ обеззараживание обеспечивает полную эпидемиологическую безопас ность воды, однако не обладает последействием, необходимым для консервации воды при транспортировке потребителю по трубопроводам. Поэтому в системах централизованного во доснабжения УФ обеззараживание используется совместно с хлорированием Применение УФ обеззараживания при очистке сточных вод позволяет полностью отка заться от хлорирования. УФ метод позволяет обеспечить эпидемиологическую безопасность сточных вод, сбрасываемых в водные объекты, и при этом исключать какое-либо негативное влияние на экологию водоемов. Этап обеззараживания применяется после полной биологиче ской очистки сточных вод. УФ обеззараживание применимо и для обработки смешанного хо зяйственно-бытового и промышленного стока. В настоящее время имеется большой положи тельный опыт применения метода на нефтеперерабатывающих и химических предприятиях.

Применение УФ обеззараживания позволяет использовать очищенные сточные воды вторично в производственных циклах предприятия.

Для обеспечения эффективного обеззараживания любым методом рекомендуемый уровень взвешенных веществ составляет 10 мг/л. Эти рекомендации отражены в методических указаниях «Организация госсанэпидемнадзора за обеззараживанием сточных вод» и «Сантарно эпидемиологический надзор за обеззараживанием сточных вод УФ облучением». Однако, на реаль ных сооружениях очистки сточных вод содержание взвешенных веществ после вторичных отстой ников, как правило, находится на уровне 10–20 мг/л в среднем, при этом максимальные значения могут составлять до 30–40 мг/л. Практический опыт эксплуатации показывает, что обеззаражива ние УФ облучением до требований СанПиН 2.1.5.980-00 обеспечивается при условии средних зна чений взвешенных веществ 15–20 мг/л и максимальных до 30 мг/л. При этих условиях в большин стве случаев требуемая доза составляет 30 мДж/см2. Расход электроэнергии при обеззараживании УФ облучением сточной воды составляет 20–60 Втчас на 1 м3 воды.

Технология УФ обеззараживания питьевой воды в последние 20 лет получила массовое распро странение во всем мире. Применение УФ обеззараживания теперь не ограничивается подзем ными водами, а применяется на водопроводных станциях крупных городов, использующих природную поверхностную воду: Хельсинки, Амстердам, Стокгольм, Санкт-Петербург, Уфа, Нижний Новгород, Бостон, Ванкувер, Нью-Йорк. Применение УФ обеззараживания находит поддержку и одобрение в региональных органах надзора за безопасностью воды. В США, Рос сии, Китае и Европе существуют нормативные документы, регламентирующие использование УФ обеззараживания. Такое широкое применение УФ технологии не могло бы происходить в современных условиях без оценки возможных рисков от его использования. Обеззараживание воды ультрафиолетом является безопасным процессом, не сопровождающимся образованием побочных продуктов.

Применение УФ оборудования позволяет обеспечить требования к микробиологиче скому качеству воды, регламентированному в следующих документах:

вода, использующаяся для хозяйственно-питьевого водоснабжения СанПиН 2.1.4.1074-01 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды, централи зованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества».

СанПиН 2.1.4.1175-02 «Гигиенические требования к качеству воды нецентрализованного во доснабжения. Санитарная охрана источников».

вода, использующаяся для горячего водоснабжения СанПиН 4723-88 «Санитарные правила устройства и эксплуатации систем централизованного горячего водоснабжения».

Требования к УФ оборудованию и условиям эксплуатации при обеззараживании раз личных типов вод изложены в следующих документах:

для обеззараживания сточных вод:

МУ 2.1.5.732-99 «Санитарно-эпидемиологический надзор за обеззараживанием сточных вод ультрафиолетовым излучением».

МУК 4.3.2030-05 «Санитарно-вирусологический контроль эффективности обеззараживания питьевых и сточных вод УФ облучением».

для обеззараживания питьевой воды:

МУ 2.1.4.719-98 «Санитарный надзор за применением ультрафиолетового излучения в техно логии подготовки питьевой воды»

МУК 4.3.2030-05 «Санитарно-вирусологический контроль эффективности обеззараживания питьевых и сточных вод УФ облучением»

УФ облучение летально для большинства бактерий, вирусов, спор и паразитарных про стейших. Оно уничтожает возбудителей таких инфекционных болезней, как тиф, холера, дизентерия, вирусный гепатит, полиомиелит и др. УФ излучение инактивирует микроорга низмы, устойчивые к хлорированию.

Обеззараживание ультрафиолетом происходит за счет фотохимических реакций внутри микроорганизмов, поэтому на его эффективность изменение характеристик воды оказывает намного меньшее влияние, чем при обеззараживании химическими реагентами. В частно сти, на воздействие УФ излучения на микроорганизмы не влияют рН и температура воды.

В отличие от хлорирования и озонирования после воздействия УФ в воде не образуется вредных органических соединений даже в случае многократного превышения требуемой дозы.

УФ излучение не влияет на органолептические свойства воды (запах, привкус);

Время обеззараживания при УФ облучении составляет 1–10 секунд в проточном режиме, поэтому отсутствует необходимость в создании контактных емкостей.

Достижения последних лет в светотехнике и электротехнике позволяют обеспечить высо кую степень надежности УФ комплексов. Современные УФ лампы и пускорегулирующая аппа ратура к ним выпускаются серийно, имеют высокий эксплуатационный ресурс.

Метод безопасен для людей, отсутствует необходимость создания складов токсичных хлорсо держащих реагентов, требующих соблюдения специальных мер технической и экологической без опасности, что повышает надежность систем водоснабжения и канализации в целом.

УФ оборудование компактно, требует минимальных площадей, его внедрение возможно в действующие технологические процессы очистных сооружений без их остановки, с минималь ными объемами строительно-монтажных работ.

Простота в эксплуатации. Требуется только периодическая очистка поверхности кварцевых чехлов и замена ламп по мере выработки ресурса, не требуется применение вспомогательных устройств и специальный обслуживающий персонал.

Процесс УФ обеззараживания может быть легко автоматизирован.

Нет проблем коррозии технологического оборудования.

Для обеззараживания УФ излучением характерны более низкие, чем при хлорировании и тем более озонировании, эксплуатационные расходы. Это связано со сравнительно небольшими затратами электроэнергии (10 – 30 Вт на 1 м3 обрабатываемой воды).

ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ОЧИСТКИ ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ ОТ РАДИОАКТИВНОГО СТРОНЦИЯ ГРАНУЛИРОВАННЫМ МОДИФИЦИРОВАННЫМ ГЛАУКОНИТОМ Кутергин А С, Никифоров А.Ф., Зульхитшина А.К.

Уральский Федеральный Университет имени первого Президента России Б.Н.Ельцина, Екате ринбург, Россия STUDY OF DRINKING WATER PURIFICATION FROM RADIOSTRONTIUM BY GRANULATED MODIFIED GLAUCONITE Kutergin A.S., Nikiforov A.F., Zulkhitishina A.K.

B.N. Yeltsin Urals Federal University, Yekaterinburg, Russia Общая экологическая обстановка в России, связанная с загрязнением гидросферы ради онуклидами природного и техногенного происхождения, требует особого внимания. Необхо димо разрабатывать доступные и дешевые новые материалы, пригодные как для мониторинга окружающей среды, так и для проведения реабилитационных мероприятий (очистки пресных вод, в том числе и питьевой воды от радиоактивных загрязнений). Новые возможности в этом направлении открывает применение гранулированных сорбентов природного происхождения.

Они давно применяются в практике водоподготовки и зарекомендовали себя как эффективные коллекторы радионуклидов цезия и стронция.

Сорбционный метод очистки природных вод от радионуклидов является наиболее распро страненным и перспективным. Но для его реализации требуются большие объемы доступных, де шевых и эффективных материалов, обладающих хорошими сорбционными и фильтрационными характеристиками, высокой механической и химической устойчивостью для применения в дина мических условиях. Многими из перечисленных свойств обладают природные глаукониты. Для их широкого применения в схемах комплексной очистки воды от радионуклидов, в том числе и Sr-90, требуется перевести сорбент в гранулированную форму, а затем использовать в качестве носителей для получения тонкослойных неорганических сорбентов. В основу синтеза новой разновидности неорганических сорбентов положены химические методы осаждения пленок труднорастворимых неорганических соединений на поверхность носителя из водных растворов.

На кафедре Радиохимии и прикладной экологии УрФУ разработан способ гранулирова ния природного глауконита, позволяющий получить прочные гранулы, сохраняющие сорбци онные свойства минерала и выдерживающие высокие гидравлические нагрузки. Он защищен патентом Российской Федерации № 2348453.

Для улучшения сорбционных характеристик гранулированных глауконитов получены тонкослойные неорганические сорбенты и проведено их дальнейшее химическое модифицирование с целью повышения специфичности полученных материалов по отношению к конкретным радионуклидам. Химическое модифицирование является перспективным техно логическим приемом расширения номенклатуры сорбционных материалов, исключающим тру доемкий путь поиска условий осаждения адгезионно-прочных пленок на носитель при переходе от одних труднорастворимых неорганических соединений к другим.

Ранее определены оптимальные условия синтеза слоя гидроксида железа на гранулиро ванном глауконите и исследованы сорбционные свойства полученного сорбента ЖГ-Гл-Гр.

Высокая анионообменная емкость тонкослойного гидроксида железа обусловила возможность химического модифицирования сорбента с целью его перевода в фосфат железа (ЖФ-Гл-Гр).

Изучение сорбционных свойств полученного материала по отношению к радионуклидам стронция проводили в статических и динамических условиях в сравнении с носителем – грану лированным глауконитом (Гл-Гр).

Получены изотермы сорбции Sr-90 из питьевой воды в координатах «lgСт – lgСр» в диа пазоне концентраций стронция 10-3 – 103 мг/л. В пределах принятых значений доверительного интервала изотерма линейна до исходной концентрации 100 мг/л. По результатам полученных экспериментальных данных определена статическая обменная емкость (СОЕ) и для линейного участка – коэффициент распределения (Kd). В динамических условиях при пропускании мл через 0,5 г сорбента со скоростью 4 мл/мин.см2 насыщение сорбента достигнуто не было. По выходным кривым рассчитаны значения коэффициента распределения в динамических услови ях (Kd*). Результаты приведены в табл.

Таблица Сорбционные свойства сорбентов по отношению к радионуклиду стронция Сорбент СОЕ, мг/г Kd, мл/г Kd*, мл/г Гл-Гр (3,2 4.5) · 3,9 ЖФ-Гл-Гр (3,2 6,0) · 15,0 Таким образом, модифицированный сорбент имеет более высокое значение статической обменной емкости, а коэффициент распределения увеличился на порядок по сравнению с носите лем. Важной характеристикой применимости сорбентов при очистке питьевой воды является ра бочая область рН среды. Для исследуемых сорбентов были построены зависимости сорбции стронция в интервале рН от 1 до 10. Сорбция стронция гранулированным глауконитом модифи цированным фосфатом железа плавно возрастала при увеличении рН – от 28 % при рН = 1 до 97% при рН = 10. Таким образом, в диапазоне pH (6 9), характерном для природных вод, сорбен том ЖФ-Гл-Гр реализуется максимальное значение степени сорбции стронция равное 90 –95% Результаты исследования показали улучшение сорбционных характеристик нового сорбен та по отношению к радионуклидам стронция, что делает перспективным его применение для очистки питьевой воды и реабилитации природных водных объектов от радиоактивного стронция.

АНАЛИЗ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ВОЗМОЖНОСТЕЙ ГРАНУЛИРОВАННОГО ГЛАУКОНИТА В КАЧЕСТВЕ ЗАГРУЗКИ ФИЛЬТРОВ ДЛЯ ОЧИСТКИ ВОДОПРОВОДНОЙ ВОДЫ Кутергин А.С., Воронина А.В, Недобух Т.А.

Уральский Федеральный Университет имени первого Президента России Б.Н.Ельцина, Екатеринбург, Россия ANALYSIS OF THE GRANULATED GLAUCONITE OPERATIONAL ABILITIES AS A FILTER BED FOR TAP WATER TREATMENT Kutergin A.S., Voronina A.V., Nedobukh T.A.

Urals Federal University, Yekaterinburg, Russia Природные алюмосиликаты традиционно считаются перспективными материалами для решения задач очистки природных и сточных вод с низким уровнем загрязнения. Это связано с их доступностью, дешевизной и приемлемыми сорбционными характеристиками. Особый ин терес они представляют как сорбенты для очистки водных сред от радионуклидов цезия и стронция, которые в большей степени определяют долговременное загрязнение вследствие глобальных выпадений, в районах эксплуатации объектов ядерного топливного цикла и в слу чае предотвращения последствий аварийных ситуаций, вызванных различными причинами.

Непосредственное использование природных алюмосиликатов в качестве загрузки фильтраци онных установок различного типа в системах водоочистки и водоподготовки ограничено их низкой механической устойчивостью и плохими фильтрационными характеристиками. Поэто му перед использованием они требуют дополнительной обработки. На кафедре Радиохимии и прикладной экологии УрФУ был разработан способ, позволяющий получить механически прочные гранулы методом экструзии.[1]. В качестве основных параметров сравнения нами бы ли выбраны механическая прочность и коэффициенты распределения по радионуклидам цезия и стронция. Определение параметров проводили в одинаковых условиях. Полученные результаты представлены в таблице 1.

Таблица 1.

Наименование материала Механическая прочность Kd, мл/г Измельчение Истирание по цезию по стронцию Норма 4% Норма 0,5% Сорбент Manganese Greendsand (гла- (4,0 0,8)·103 (2,2 0,4)· 7,20 0, уконитовый песок США) Глауконит гранулированный (УрФУ) (2,3 0,4) ·104 (2,0 0,3)· 0,20 0, Таким образом, исследованные материалы обладают достаточно высокими сорбционны ми характеристиками не зависимо от метода получения, что, по-видимому, определяется соб ственными свойствами природных алюмосиликатов, и могут быть использованы для очистки водных сред от радионуклидов цезия и стронция. Однако, требованиям ГОСТа на фильтрую щие зернистые материалы по механической прочности удовлетворяет только материал, полу ченный методом гранулирования, для другого непосредственное применение в фильтрацион ных установках для очистки питьевой воды ограничено. [2].

Были проведены испытания гранулированного глауконита в качестве фильтрующей за грузки в динамическом режиме. В качестве исследуемого раствора использовали водопровод ную воду, в которую добавляли извлекаемый компонент. При выборе скорости фильтрации 10 12 к.о./час (1мл/мин.см2) руководствовались техническими параметрами водоочистных устано вок «Акварос». Экспериментальное определение ресурса фильтра проводили по объему (числу к.о.) профильтрованной жидкости до заданной величины «проскоковой» концентрации. [3].

Критерием удовлетворительной оценки работы фильтра считали достижение коэффициентом очистки, показывающим во сколько раз уменьшилась концентрация компонента после очистки воды, величины не менее 10 (рис.1). В результате испытаний установили, что ресурс бытового фильтра с загрузкой в 1 дм3 составит по стронцию – около 1 м3;

по цезию – не менее 7–10 м3.

Исследования загрузки после испытаний показали, что сорбция радионуклидов на сорбенте но сит необратимый характер. Фильтрационная способность исследованного гранулированного материала позволяет увеличить фильтроцикл до 7000 к.о. без уменьшения скорости пропуска ния раствора.

Коч стронций цезий 0 V, к.о.

0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 Рис. 1. Зависимость величины Коч от объема пропущенной через загрузку питьевой воды Контроль за изменением значения рН фильтрата, который проводили параллельно с определением его активности, показал, что на протяжении всего фильтроцикла материал за грузки колонки увеличивает значение рН водопроводной воды до (7.88.1), по сравнению с ис ходным значением рН = (7.07.2), что, однако, не превышает значение рН, регламентируемое СанПиН 2.1.4.599-96 (рН 69).

В таблице 1 представлены результаты определения ресурса модели фильтра по железу, меди и цинку. Для моделирования процесса очистки с применением исследуемых материалов вводили в водопроводную воду стандартные растворы железо-аммонийных квасцов, хлорида цинка, сульфата меди. Так как ресурс сорбционного материала будет очень сильно зависеть от степени загрязнения очищаемой воды, поэтому мы в качестве приближения взяли трех кратное превышение ПДК для каждого из компонентов. Тогда ресурс фильтра можно оценить как ДОЕ·Mзагрузки/3·ПДК, а т.к. насыщения сорбента достигнуто не было, то действительная величи на ресурса может только превышать приведенные значения.

Таблица 2. Результаты экспериментов по оценке ресурса модели фильтра ПДК, мг/дм3 Ресурс, дм3, не менее Примесь ДОЕ, мг/г, не менее Fe 0,3 3,09 Zn 5,0 4,82 Cu 1,0 14,28 Таким образом, проведенные исследования показали возможность применения гранулиро ванного глауконита в качестве зернистой загрузки водоочистных фильтров, используемых для очистки воды от радионуклидов цезия и стронция. Кроме того, фильтр с загрузкой гранулирован ным глауконитом обладает большим ресурсом по железу, меди, цинку, сохраняя при этом показа тели рН и жесткости в пределах норматива установленного СанПиНом на питьевую воду.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Кутергин А.С, Кутергина И.Н. Применение метода гранулирования для получения новых алюмосиликатных сорбентов. //Вестник УГТУ–УПИ №5 (35) Современные технологии:

проблемы и решения: Сборник научных трудов: В 2 ч. Екатеринбург: ГОУ ВПО УГТУ – УПИ. 2004. Ч 1. С 126 – 132.

2. ГОСТ 51641-2000 Материалы фильтрующие зернистые. Общие технические условия.

3. Бетенеков Н.Д., Воронина А.В., Кутергин А.С. Методология испытаний фильтров для очист ки питьевой воды от радионуклидов. / Четвертая Российская конференция по радиохимии «Радиохимия – 2003»: Тезисы докладов. Озерск: ЦЗЛ ФГУП «ПО «Маяк», 2003. С. 253.

ВНЕДРЕНИЕ ЛОКАЛЬНЫХ УСТАНОВОК ВОДОПОДГОТОВКИ И ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД – КОРОТКИЙ СПОСОБ ДОСТИЖЕНИЯ СТРАТЕГИЧЕСКИХ ЦЕЛЕЙ ПРОГРАММЫ «ЧИСТАЯ ВОДА»

Мигалатий Е.В., Насчетникова О.Б.

Уральский федеральный университет имени первого Президента России Ельцина Б.Н., ООО «БМБ», Екатеринбург, Россия APPLICATION OF WASTE WATER TREATMENT LOCAL PLANTS AS A SHORT WAY OF ATTAINING STRATEGIC GOALS OF THE “CLEAN WATER” PROGRAM Migalatiy Y.B., Naschetnikova O.B., Urals Federal University, OOO «BMB», Yekaterinburg, Russia В мае 2009 года Правительством Свердловской области утверждена программа «Чистая вода» на период до 2020 года (Постановление Правительства Свердловской области от 13.05.2009 № 526-ПП). Это, безусловно, является положительным фактором в деле оздоровле ния окружающей среды и населения области. Тем более что предыдущая Областная программа по обеспечению населения питьевой водой стандартного качества завершила сво действие в 1999 году. В последующие 10 лет мероприятия в рассматриваемой сфере имели цель предот вращения крупных аварий, завершения «долгостроев», недопущения вспышек инфекционных заболеваний и социальных взрывов среди населения муниципальных образований, отнеснных к территориям риска по питьевому водоснабжению. Принятие новой комплексной программы «Чистая вода», в которой дан глубокий анализ современной ситуации и определен программно целевой метод решения проблемы на долгосрочную перспективу, вселяет надежду на возмож ность объединения усилий власти, научных организаций и гражданского общества для плано мерного, поэтапного, инновационного решения проблемы чистой воды, которая для Свердлов ской области весьма актуальна.

По данным программы только 29% населения региона имеют доступ к чистой питьевой воде. Более 30% городов и населенных пунктов области получают воду по графику. Из-за недо статочных темпов модернизации и развития ЖКХ во многих муниципальных образованиях Свердловской области системы водоснабжения продолжают деградировать. Резкое нарастание уровня аварийности в данных системах, а также износ основных фондов свидетельствуют о том, что критическая точка уже пройдена. Более 35% мощностей водопроводов требуют сроч ной модернизации или замены. Для нормализации ситуации ежегодно в области необходимо менять или ремонтировать 8–10% сетей. Основными загрязняющими веществами питьевой во ды, подаваемой населению области, являются хлорорганические соединения (хлороформ, 4 – хлористый углерод), железо, марганец, остаточный алюминий, что свидетельствует о мутаген ной и канцерогенной активности воды, способствует развитию аллергических реакций, болез ней крови и других систем человека. По оценкам экспертов некачественная питьевая вода явля ется причиной более 80% болезней и е потребление сокращает человеческую жизнь в среднем на 5–10 лет.

Не случайно стратегической целью Программы является обеспечение населения Свердловской области питьевой водой, соответствующей установленным санитарно гигиеническим требованиям в количестве, достаточном, для удовлетворения жизненных по требностей и сохранения здоровья граждан. Для реализации цели предполагается выполнить следующие основные виды работ:

1) реконструкция, расширение существующих и строительство новых объектов, вклю чая выполнение проектно-изыскательских, строительно-монтажных работ и изготовление тех нологического оборудования в соответствии с современными стандартами качества;

2) организация надлежащей эксплуатации существующих, реконструируемых и вновь создаваемых объектов в целях достижения количественных и качественных эксплуатационных показателей не ниже проектных;

3) создание необходимых условий для развития инфраструктуры, обеспечивающей устойчивое функционирование водохозяйственного комплекса Свердловской области, в том числе создание условий для специализированных исследовательских, проектных, строительно монтажных предприятий, заводов по производству современных реагентов для очистки воды, специального технологического оборудования, лабораторий по анализу качества вод, центров обучения и подготовки специалистов.

Такой комплексный подход требует финансирования в 150 миллиардов рублей. Из кон солидированного бюджета области в лучшем случае будет выделено не более 30 миллиардов.

Предполагается привлечь кредитные средства банков – с учетом уплаты процентов общий объ ем затрат увеличится до 203,7 миллиарда. Кроме того, региональные власти подали заявку на участие в федеральной программе «Чистая вода» и рассчитывают получить часть средств из госказны. Затраты на очистку воды лягут в тарифы. Большинство предприятий области давно не пересматривали ставки и не закладывали в них затраты на очистку ресурса. При этом в пер вые годы реализации программы «Чистая вода» ежегодный рост тарифов не должен превышать 25%, а начиная с 2013 г. – 12,5%. А это значит, что львиная доля затрат возлагается на потреби теля. Таким образом, долгосрочность мероприятий, дефицит бюджетных средств, ужесточение требований, предъявляемых к качеству питьевой воды в связи с российско-европейской инте грацией, заставляют сделать вывод, что крупномасштабные мероприятия необходимы, но дале ко не достаточны для обеспечения конкретного человека доброкачественной питьевой водой в режиме «здесь и сейчас». Как показывает анализ качества питьевой воды, на всех этапах е производства и транспортировки до потребителя, главным лимитирующим фактором в реше нии вопроса снабжения населения питьевой водой стандартного качества является доставка очищенной воды по водопроводным сетям до потребителя. Даже глубоко очищенная вода, по лучаемая на Западной фильтровальной станции г. Екатеринбурга, проходя по многокилометро вой, с годами изношенной водопроводной сети, неизбежно приобретает вторичное загрязнение продуктами коррозии труб, металлорганическими комплексами, неприятные органолептиче ские свойства и не редко (в случае аварий) – бактериальные загрязнения. Только в Екатерин бурге необходимо заменить не менее 350 км. труб из 1400 км. имеющихся.

Альтернативные разведанные источники подземных вод зачастую содержат сверхнор мативное загрязнение соединениями железа, марганца, кальция, кремния на фоне высокого со лесодержания, что требует их физико-химической очистки с обязательным обеззараживанием и транспортировкой по протяженным сетям, так как они удалены на 5-30 км от городской черты.

Таким образом, в современных условиях потребитель является заложником централизо ванных систем водоснабжения. Для решения этой проблемы необходимо до минимума сокра тить расстояние от объекта, производящего чистую воду, до потребителя, т. е. приблизить про изводство чистой воды к жилым массивам.

Анализ показал, что наиболее экономичный, безопасный в санитарном отношении и надежный по техническому исполнению вариант снабжения населения питьевой водой стан дартного качества в требуемом количестве (2–5 л/чел. в сутки) обеспечивают локальные уста новки доочистки водопроводной воды, устанавливаемые на входе водопровода в дом. Особен но ценно, что эти системы, установленные в жилых домах, не требуют от потребителя допол нительных затрат времени, сил и средств, а делают возможным водопотребление в режиме «здесь и сейчас». Это достигается путем совмещения локальной установки с «третьим стоя ком», что обеспечивает поквартирное распределение питьевой воды.

Преимущества схемы снабжения населения питьевой водой нормативного каче ства с применением «третьего стояка»:

– максимальное приближение источника питьевой воды (установки) к потребителю, что обес печивает санитарную и техническую надежность снабжения населения питьевой водой;

– возможность организации планового лабораторного контроля качества питьевой воды;

– возможность регулярного информирования потребителя о качестве воды, что исключено при закупке потребителем бутилированных вод, особенно у недобросовестных производителей;

– снижение более чем в 5 раз стоимости питьевой воды по сравнению с бутилированной водой;

– возможность проведения оперативного сервисного обслуживания установки, что обеспечива ет практически неограниченный срок е эксплуатации.

Как показал опыт, расходы на эксплуатацию установки обходятся для жильцов 50– квартирного дома в 250 руб./год с 1 квартиры. Такие подходы к решению проблемы отработа ны и запатентованы сотрудниками кафедры Водного хозяйства и технологии воды Уральского государственного технического университета – (УГТУ-УПИ им. первого Президента России Б.Н.Ельцина) и научно-внедренческой фирмы ООО «БМБ», созданной при кафедре.

Учеными разработан целый ряд технологических схем в зависимости от качества ис ходной воды на основе применения установок доочистки водопроводной воды «Акварос»

мощностью от 5л/ч до 5000 л/ час. В результате очистки из воды извлекаются хлорорганиче ские соединения, взвеси, продукты коррозии труб, металлоорганические комплексы и неорга нические соединения железа, алюминия. Кроме того, комплекс безреагентных физико химических методов очистки на основе мембрано-сорбционных процессов, применяемых в установке, позволяет улучшить цвет, запах, привкус воды, уничтожить болезнетворные микро бы, но при этом сохранить биологически ценные элементы.

В результате многолетнего опыта исследований и внедрений разработаны следующие схемы использования установок «Акварос», которые полностью адаптированы к доочистке во допроводных вод, характерных для Свердловской области и устанавливаются на вводе в дом, подъезд, или коттедж:

Схема 1. Доочистка воды на основе механической фильтрации для удаления нераство римых примесей, продуктов коррозии разводящих сетей, коллоидных соединений железа и алюминия с получением хозяйственно-бытовой воды с улучшенными органолептическими свойствами;

Схема 2. Доочистка воды на основе механических, сорбционных фильтров и ультрафи олетовых стерилизаторов для дополнительного извлечения хлорорганических соединений и обеззараживания микробиологических загрязнений, с получением безопасной по санитарно химическим показателям питьевой воды;

Схема 3. Доочистка воды на основе механической фильтрации, мембранных, сорбци онных процессов, ультрафиолетовой стерилизации с получением воды 1 категории качества по стандарту для бутилированных вод.

Данные по эффективности доочистки водопроводной воды каждой из приведенных вы ше схем представлены в таблице. Приведены усредннные данные по качеству воды в ходе эксплуатации локальных установок в г. Екатеринбурге, работающих по схеме 1 (33 дома), схе ме 2(5 домов), схеме 3 (12 домов), и 29 коттеджей в различных районах области.

Эффективность доочистки водопроводной воды с применением технологических схем на основе установок «Акварос».

Таблица Вода после Вода после Вода после установки Предельно- Вода в во- механических Наименование механических «Акварос»

допустимая допроводе и № показателей фильтров в с мем п/п концентра- г. Екате- сорбционных качества воды воде бранными ция (ПДК) ринбурга фильтров ( схема 1) фильтрами (схема 2) (схема 3) Запах, балл 1. 2 2-4 1 0 Мутность, мг/л 2. 1,5 0,5–2,5 1,3–1,5 1,5 0, Цветность, градус 3. 20 10–60 20–30 10–20 Привкус, балл 4. 2 2–3 1–2 0 Железо, мг/л 5. 0,3 0,1–1,2 0,1–0,6 0,1–0,3 0, Окисляемость, мг 6. 5 4–7 3–6 2–4 0, О2/л Марганец, мг/л 7. 0,1 0,1–1,5 *) 0,1–0,4 0,1–0,3 0, Жесткость, мг/л 8. 7 1,5–2,5 1,5–2,5 1,5–2,5 1, Кремний, мг/л 9. 10 13,8 *) 10–12 5–10 1, *) вода подземных источников По мере укомплектования установки дополнительными ступенями физико-химической очистки достигается более глубокая степень очистки и обеспечивается безопасность питьевой воды. Все модификации установок «Акварос» сертифицированы и хорошо зарекомендовали себя на рынке в течение 15 лет использования.

Получаемая по 3-й схеме питьевая вода по своим показателям соответствует бутилиро ванной воде первой категории качества и обладает улучшенными свойствами по сравнению с требованиями СаНПиН 2.1.4.1074-01 «Вода питьевая», т.е. является безопасной в эпидемиоло гическом отношении, безвредной по химическому составу, благоприятной по органолептиче ским свойствам и, кроме того, остается физиологически полноценной, т.к. имеет оптимальный уровень минерализации.

Имеется большой опыт внедрения описанных технологических схем и их эксплуатации на объектах жилищного, социально-культурного, медицинского назначения. Только за счет бюджета Свердловской области внедрено около 100 установок в областных больницах, в том числе, детских, социальных учреждениях, учреждениях культуры, расположенных по всей об ласти;

около 120 установок – в муниципальных школах, детсадах и других объектах в рамках областных и городских целевых программ. Более 800 установок успешно работают на предпри ятиях области для обеспечения питьевого режима сотрудников. Среди крупных партнеров – ОАО «НТМК» г. Нижний Тагил, ООО «ВИЗ-Сталь», ЗИК, (г. Екатеринбург), ОАО «Перво уральский новотрубный завод», ОАО «Ревдинский завод ОЦМ», ОАО «Уралвагонзавод», ОАО «УАЗ - СУАЛ» (г. Каменск-Уральский), «Уральский электрохимический комбинат» (г. Ново уральск), Северский трубный завод (г.Полевской), предприятия пищевой промышленности, банки, университеты и др.

Благодаря запатентованному способу очистки воды, обеспечивается максимально возможный срок эксплуатации всех входящих в установку фильтрующих элементов при сохранении высокой эффективности очистки. Установки компактны, мобильны, автоматизированы, что позволяет реали зовать на практике схему снабжения жилых домов питьевой водой посредством «третьего стояка».

Впервые разработанные схемы были внедрены в 2000 г. в г. Екатеринбурге и сегодня доказали свою экономичность, простоту эксплуатации и востребованность жителями.

Начиная с 2008 г. в рамках реализации Приоритетного национального проекта – «Доступное и комфортное жиль – Гражданам России» фирма ООО «БМБ» выполнен заказ из федерального бюджета на проведение научно- исследовательской и опытно-конструкторской работы (НИОКР) по теме: «Разработка локальных систем обеспечения населения питьевой водой улучшенного качества на основе исследования новых физико-химических процессов очистки природных и водопроводных вод Уральского региона с целью реализации концепции водоснабжения «третий стояк» на объектах жилищного строительства». В ходе выполнения НИОКР модернизированы установки «Акварос», за счет использования разработанных на кафедре хемосорбционных фильтров и новых нанофильтраци онных элементов. Установки позволяют получать высококачественную питьевую воду, как из воды централизованных систем водоснабжения, так и подземных источников с повышенным содержанием марганца, железа, кремния, алюминия и других лимитирующих токсичных загрязнений.

Данный проект в 2010 году реализован в микрорайоне «Академический» – внед-рена внутриквартальная система доочистки питьевой воды производительностью 16 л/сек, а разра ботчики удостоены звания «Эколидер 2010».

Такие системы востребованы с целью улучшения питьевого водоснабжения не только на объектах нового жилищного строительства в мегаполисах, но и в старом жилом фонде, а также в малых населенных пунктах, где скважины и колодцы являются зачастую единственны ми источниками питьевой воды. Считаем, что внедрение внутридомовых, внутриквартальных локальных систем доочистки воды – это реальный, короткий, малозатратный способ достиже ния стратегических целей программы «Чистая вода», особенно на муниципальном уровне.

В настоящее время рассмотренные предложения направлены в Концепцию водоснаб жения города Екатеринбурга на период до 2018 г. Кроме того, исходя из вышеизложенного, предлагается Министерству строительства Свердловской области рассмотреть вопрос об изме нении региональных стандартов проектирования и жилищного строительства с учетом концеп ции питьевого водоснабжения «третий стояк».

Широкое внедрение данной концепции нуждается в государственной поддержке на всех уровнях власти: муниципальном, региональном, федеральном. В программы «Чистая вода»

всех уровней необходимо включать мероприятия по внедрению локальных установок водопод готовки и очистки сточных вод. Убеждены, что только объединение усилий властных структур, ученых, научно-внедренческих фирм и управляющих кампаний в сфере ЖКХ, позволит в ко роткие сроки и с минимальными затратами реализовать программу «Чистая вода» и, в конеч ном итоге – улучшить качество жизни россиян.

КОНДИЦИОНИРОВАНИЕ ПОДЗЕМНЫХ ВОД ТЮМЕНСКОГО СЕВЕРА Селюков А.В.

Закрытое акционерное общество «ДАР/ВОДГЕО», Москва, Россия.

Чекмарева С.В.

Открытое акционерное общество «НИИ ВОДГЕО», Москва, Россия CONDITIONING OF GROUNDWATER OF THE TYUMEN REGION NORTH Selyukov A. DAR/VODGEO, Moscow, Russia Chekmareva S. NII VODGEO, Moscow, Russia В 2001–2006 гг. нами разработана технология кондиционирования подземных вод, ха рактерных для севера Тюменской обл. Она внедрена в гг. Ноябрьск (2006 г.) и Новый Уренгой (2007 г.). Эта технология достаточно полно учитывает особенности состава и физических свойств подземных вод данного региона. Именно эти особенности не позволяли в течение бо лее чем 30 лет обеспечить нормативное качество питьевой воды путем использования класси ческих методов, рекомендуемых нормативными документами.

В основу предложенной технологии положены процессы окисления двухвалентного железа и сероводорода перекисью водорода, а также – процессы окисления марганца, доокис ления железа и сероводорода и восстановление остаточной перекиси водорода перманганатом калия. Основные продукты реакций – гидроксид железа и гидрат диоксида марганца – отделя ются путем фильтрования через песок. Технология защищена патентом РФ №2288183 на спо соб очистки подземных вод.

Производительность принятых в постоянную эксплуатацию станций очистки питьевой воды составляет 75,0 тыс.м3/сут. (г. Ноябрьск) и 65,0 тыс.м3/сут. (г. Новый Уренгой).

Реализованная технология обеспечивает нормативное качество воды: железо общее – менее 0,1 мг/дм3, марганец – менее 0,05 мг/дм3, сероводород – менее 0,001 мг/дм3, остаточная перекись водорода – менее 0,1 мг/дм3.

Однако в течение первого года эксплуатации в отдельных пунктах распределительной сети г. Новый Уренгой были отмечены случаи вторичного загрязнения воды железом и марган цем. Выполненная нами исследовательская работа позволила установить, что основной причи ной этого явления является низкая стабильность воды, приводящая к растворению многолетних отложений трубопроводной сети. В связи с этим, технология дополнена нами стадией стабили зационной обработки. При выборе реагента предпочтение отдано каустической соде, выпуска емой по стандарту GB 5175-2008 (Китай). В Европе и Америке этот продукт сертифицирован как пищевая добавка (регулятор кислотности).

Проведенные пилотные испытания подтвердили работоспособность предложенного решения. Доза реагента 5 10 г/м3 обеспечивает рН фильтрата в диапазоне 6,5 7,0 ед.

Ввод щелочного реагента нами предложено реализовать в точке ввода перманганата ка лия. С целью упрощения технологической схемы может быть использован комбинированный реагент – щелочной раствор перманганата калия. Его работоспособность подтверждена нами путем пилотных испытаний.

Испытания показали, что наряду с сохранением высокого качества фильтрата может быть сокращена рабочая доза перманганата калия не менее, чем на 25%. В качестве дополни тельного эффекта разработанной технологии нами достигнуто снижение содержания кремния до нормативных значений.

ТЕНДЕНЦИИ РАЗВИТИЯ БЕСТРАНШЕЙНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ТРУБОПРОВОДОВ ВОДОСНАБЖЕНИЯ И КАНАЛИЗАЦИИ В РОССИИ Татьянин А.Ю., Предприятие Горводопровод, Екатеринбург, Россия Беляйков Ф.Г., ООО «СтройГород», Екатеринбург, Россия TRENDS IN DEVELOPMENT OF WATER SUPPLY AND SEWAGE PIPE-LINES RECONSTRUCTION TRENCHLESS TECHNOLOGIES IN RUSSIA Tatyanin A.Y., Gorvodoprovod, Yekaterinburg, Russia Belaykov F.G., OOO StroyGorod, Yekaterinburg, Russia Одна из серьезных проблем в деле реализации задач ЖКХ вызвана высокой степенью физического износа трубопроводных коммуникаций, обусловленная сверхнормативным сроком их эксплуатации. Результатом этого являются многочисленные аварии на сетях, значительные объемы потерь и утечек воды.

Низкое качество чугунных труб, производимых в 60-ые, 70-ые, 80-ые годы в период бурного строительства сетей, приводит к высокой аварийности на трубопроводах всех диамет ров. К примеру, аварийность на сетях г. Екатеринбурга в два раза выше, чем в других много миллионных городах России.

По данным Росстроя РФ, в системах водоснабжения утечки и неучтенные расходы со ставляют 15 – 30% от подачи воды, а суммарные потери в тепловых сетях достигают 30% от произведенной тепловой энергии. Средний уровень износа сетей в коммунальном хозяйстве составляет около 60%, а в отдельных регионах превышает 70%. В системе водоснабжения тре буют полной замены 67 тыс. км стальных и 60 тыс. км чугунных трубопроводов, дополнитель но к этому 120 тыс. км металлических трубопроводов нуждаются в срочном ремонте. В этих условиях значительно возрастает объем аварийно-восстановительных работ существующих сетей в ущерб их планово-восстановительному ремонту. Учитывая, что единичные затраты на проведение аварийных ремонтов сетей в 2,5 – 3 раза выше, чем восстановительных, на поддер жание работы изношенных трубопроводов требуется все больше средств.

Вместе с тем к концу 90-х гг. на сетях городского водопровода города Екатеринбурга нача лись существенные изменения, коснувшиеся схем подачи воды. В связи с массовой многоэтажной застройкой, для поддержания необходимого давления в многоэтажных домах возникла потребность в прокладке новых сетей и применении инновационных технологий при модернизации существующих.

В условиях современного города предупреждение старения и преждевременного выхода из строя подземных инженерных сетей водоснабжения и водоотведения, а также оптимальная локали зация последствий их проявления становятся одними из главных задач служб эксплуатации комму нальных объектов подавляющего числа городов мира. Особую актуальность этот вопрос приобре тает для городов России, где в коммунальном секторе старение подземных трубопроводных ком муникаций и другого оборудования различного назначения достигли критических уровней: более половины подземных трубопроводных коммуникаций исчерпали нормативный срок службы.

Существующее негативное состояние трубопроводных коммуникаций привело к необ ходимости принятия на государственном уровне экстренных мер, направленных на исправле ние сложившегося положения. Этим мерам, в первую очередь, служит принятая Правитель ством России Концепция программы «Чистая вода России».

Тенденции последних лет указывают на то, что коммунальными службами городов мегаполисов различных стран все большее внимание уделяется вопросам использования пер спективных бестраншейных технологий восстановления (санации) и прокладки водопроводных и водоотводящих сетей, что является альтернативой открытому способу реконструкции и про кладки трубопроводов.

В мировой практике в настоящее время существует ряд основных технологий бестраншей ного ремонта изношенных подземных трубопроводов с использованием различного оборудования:

«труба в трубу» – протаскивание во внутреннюю полость ремонтируемого трубопровода новой плети трубопровода из полиэтилена с уменьшением диаметра;


то же, с увеличением диаметра на один сортамент, но с разрушением ремонтируемого тру бопровода (реновация);

нанесение сплошных набрызговых покрытий на основе цементно-песчаных растворов;

нанесение сплошных набрызговых покрытий на основе эпоксидных смол и двухкомпонент ных полимеров;

Нанесение сплошных покрытий в виде гибких полимерных рукавов (оболочек, мембран, рубашек) или труб из различных материалов (U-лайнер;

«чулочные» технологии);

Нанесение сплошных покрытий из отдельных элементов на основе листовых материалов (гибкого полиэтилена или твердого стекло пластика);

Нанесение спиральных полимерных оболочек (навивные технологии);

протяжка гофрированных труб с улучшенными гидравлическими характеристиками при восстановлении безнапорной канализации;

Нанесение точечных (местных) защитных покрытий.

В Европе и в Скандинавии практически ни один ремонт эксплуатирующихся систем во доснабжения и канализации не производится с раскопкой грунта.

Бестраншейные технологии позволяют в среднем на 30–50% снизить капитальные за траты в сравнении с традиционными раскопочными технологиями и не требуют многих и часто дорогостоящих согласований на проведение ремонтных работ. Применение таких технологий в среднем на 25–40% сокращает потребление электроэнергии насосно-силовым оборудованием, и за счет использования полиэтилена и других инертных материалов стабилизирует пропускную способность трубопроводов. Использование бестраншейных технологий способствует суще ственному сокращению утечек из трубопроводов.

Современный строительный рынок также косвенно способствует решению проблемы модернизации инженерных сетей транспорта жидкостей, газов и других веществ. Вместе с тем для принятия решения о применении того или иного метода модернизации необходим ком плексный технико-экономический подход, учитывающий как технические факторы примени мости метода, так и его экономическую обоснованность.

НАТУРНЫЕ ИСПЫТАНИЯ ЛОКАЛЬНЫХ ОЗОНО-СОРБЦИОННЫХ УСТАНОВОК И АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ КОМПЛЕКСОВ ДООЧИСТКИ ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ Вандышев А.Б., Куликов В.А.

Институт машиноведения Уральского отделения Российской академии наук, Екатеринбург, Россия ENVIRONMENTAL TESTS OF LOCAL OZONE/SORPTION PLANTS AND AUTOMATIC SYSTYEMS FOR DRINKING WATER POSTTREATMENT Vandyshev A.B., Kulikov V.A.

RAS Urals Branch Institute of Theoretical Engineering, Yekaterinburg, Russia Гарантированное обеспечение каждого гражданина России питьевой водой в необходи мых количествах и безопасность водопользования являются одним из главных приоритетов социальной политики государства [1]. По данным мониторинга качества воды, в источниках централизованного водоснабжения доля неудовлетворительных проб по санитарно химическому составу составляет 26,1 процента от общего числа проб (по Российской Федера ции 15,2 процента), а по микробиологическим показателям 4,5 процента. Неудовлетворитель ное качество питьевой воды, подаваемой населению, связано, с одной стороны, с низкой барь ерной ролью по отношению к вирусным и химическим загрязнениям антропогенного проис хождения существующих централизованных станций питьевого водоснабжения, в которых ре ализована традиционная технология очистки воды, включающая в себя коагуляцию, флокуля цию и фильтрацию с обеззараживанием хлором, а, с другой стороны, не удовлетворительным состоянием городских водопроводных сетей, в которых происходит вторичное загрязнение и заражение питьевой воды. Одним из наиболее эффективных и реально осуществимых приемов повышения качества питьевой воды является применение локальных озоно-сорбционных уста новок доочистки, устанавливаемых на городском трубопроводе холодного водоснабжения непосредственно по месту потребления.

В институте машиноведения УрО РАН разработана, изготовлена, сертифицирована и внедре на серия озоно-сорбционных установок «Родник-мини» [2, 3] и автоматизированных комплексов ло кального питьевого водоснабжения «АК-РМ-100» на их основе. В установке «Родник-мини» реали зован двухступенчатый озоно-сорбционный метод доочистки питьевой воды по месту потребления.

Озонирование на первой ступени очистки полностью уничтожает микробы и вирусы, окисляет вред ные органические соединения, двухвалентные железо и марганец, а также катионы других тяжелых металлов, переводя их в нерастворимые и безвредные для человека формы, которые задерживаются на сорбционном фильтре с загрузкой из активированного угля. Принципиальная схема озоно сорбционной установки доочистки питьевой воды типа «Родник-мини» представлена на рис.1. Уста новка выполнена в виде металлического шкафа с дверцами, закрывающимися на замок (рис.2, 3).

Внутри шкафа размещено основное технологическое оборудование установки.

Установка работает следующим образом. Исходная вода из сети холодного водоснаб жения последовательно поступает в наружный кожух охлаждения генератора озона ГО, эжек ционный смеситель ЭС и далее в контактный аппарат КА. В контактном аппарате КА исходная вода подвергается обработке озоно-воздушной смесью (ОВС). Время обработки воды озоном составляет не менее 12 минут. В контактном аппарате происходит эффективное обеззаражива ние, устранение неприятных вкуса и запаха, насыщение воды кислородом, а также окисление примесей неорганического и органического происхождения, образующихся при транспорти ровке питьевой воды от централизованных фильтровальных станций по водопроводным сетям большой протяженности к месту потребления.

Контактный аппарат КА снабжен уровнемерной трубкой УТ, предназначенной для кон троля уровня воды в аппарате в процессе эксплуатации установки «Родник-мини». Воздух из атмосферы за счет разряжения, создаваемого в эжекционном смесителе ЭС, последовательно поступает в осушитель воздуха ОВ, заполненный просушенным силикагелем, далее в ротаметр воздуха РВ и внутреннюю разрядную камеру генератора озона ГО, где под воздействием высо ковольтного барьерного разряда превращается в озоно-воздушную смесь. Контроль работы ге нератора озона ГО осуществляется по показаниям амперметра А, включенного последователь но в первичную обмотку высоковольтного блока питания ВБП. Далее озоно-воздушная смесь с концентрацией озона порядка 15–20 г/м3 из генератора озона ГО поступает в эжекционный смеситель ЭС. Не прореагировавшая озоно-воздушная смесь из верхней части контактного ап парата КА по трубопроводу поступает в разделительную камеру гидрозатвора ГЗ и далее в де газатор озона ДО, заполненный катализатором разложения озона типа гопкалит. Воздух из де газатора озона ДО выводится в атмосферу.

Из контактного аппарата обработанная озоном вода снизу вверх проходит через загрузку сорбционного угольного фильтра УФ, где происходит е сорбционная и механическая очистка. Очи щенная вода (готовый продукт) из угольного фильтра по трубопроводу подается потребителю. Про мывка угольного фильтра осуществляется периодически путем опорожнения установки. В этом слу чае после отключения установки открывается вентиль В1 (рис.1) в результате чего вода из фильтра вместе с загрязнениями удаляется из фильтра через сливной коллектор в систему водоотведения.

Для удобства эксплуатации установки доочистки питьевой воды может доукомплекто вываться накопительным баком продукционной воды. Объем накопительного бака выбирается на основании суточного потребления питьевой воды и производительности установки. Напри мер, суточное потребление воды составляет 300 л/сут. В этом случае накопительный бак вме стимостью 300 л при производительности установки «Родник-мини 100» равной 100 л/ч напол нится за 3 часа. После наполнения накопительного бака под наблюдением обслуживающего персонала установку необходимо отключить. В дальнейшем разбор продукционной воды из накопительного бака в течение рабочего дня может осуществляться пользователями самостоя тельно. Присутствие обслуживающего персонала при разборе воды необязательно. На следую щие сутки процесс включения установки и наполнения накопительного бака повторяется.

Воздух в атмосферу ДО ЭС УТ Продукцион ная РВ МЗ ГЗ КА вода водой З ГО УФ ГЗ ОВ ВБП А Воздух из Исход АВ атмосферы В1 ная АВ2 вода ~ Металлический В Сливной коллектор шкаф Рис.1. Принципиальная схема озоно-сорбционной установки доочистки питьевой воды типа «Родник-мини»

Рис. 2. Установка «Родник- Рис. 3. Установка «Родник-мини мини 100»(в раскрытом виде) 100» (ИМАШ УрО РАН) В автоматизированном комплексе локального питьевого водоснабжения типа «АК-РМ»

процесс наполнения накопительного бака продукционной воды автоматизирован, что позволи ло снять необходимость постоянного присутствия обслуживающего персонала при работе ком плекса. В этом случае роль обслуживающего персонала сводится к включению комплекса в начале и выключению в конце рабочего дня. Разбор продукционной воды из накопительного бака в течение рабочего дня осуществляется пользователями самостоятельно.

В институтах УрО РАН проходят натурные испытания два автоматизированных ком плекса локального питьевого водоснабжения типа «АК-РМ-100» (время эксплуатации 3 года) и «АК-РМ-200» (время эксплуатации 8 лет), а также одна установка типа «РМ-100» (время экс плуатации 6 лет) с ручным управлением. Все установки снабжены накопительными баками продукционной воды. В процессе натурных испытаний проведена конструктивная и технологи ческая доработка установок, направленные на повышение надежности и улучшения условий работы обслуживающего персонала. Кроме того, накоплен большой опыт по эксплуатации и техническому обслуживанию локальных установок и автоматизированных комплексов.

Во всех случаях в длительном режиме подтверждено высокое качество доочистки пить евой воды. В качестве иллюстраций на рис. 4 и 5 приведены данные по содержанию железа и марганца в очищенной воде.

Зависимости среднегодовой концентрации железа в очищенной воде от времени экс плуатации установок представлены на рис. 4, из которого видно, что содержание железа суще ственно ниже единого гигиенического норматива по железу ПДК=0,3 мг/л СанПиН 2.1.4.1074 01 (вода питьевая) и СанПиН 2.1.4.1116-02 (вода, фасованная в мкости).


0, 0, СFe, мг/л 2 1 0, 0, 0 1 2 3 4 5 6 Время, годы Рис. 4. Зависимости среднегодовой концентрации железа в очищенной воде от времени эксплуатации: 1– экспериментальные точки, 2– аппроксимация опытных данных по уравнению СFe = 0,0032T2 0,0586T + 0,3329 (где CFe-концентрация железа, мг/л, Т– время экс плуатации, годы), 3– среднеарифметическая концентрация железа Сср.= 0,112 мг/л, 4–норматив по содержанию железа ПДК=0,3 мг/л.

Зависимости среднегодовой концентрации марганца в очищенной воде от времени эксплу атации установок представлены на рис. 5, из которого видно, что содержание марганца в очищен ной воде значительно ниже гигиенических нормативов по марганцу как для питьевой воды (ПДК=0,1 мг/л), так и для бутилированной воды первой и высшей категории (ПДК=0,05 мг/л).

Результаты более полного химического анализа исходной и очищенной воды представ лены в таблице, из которой видно, что эффективность очистки озоно-сорбционным методом достаточно высока и обеспечивает качество продукционной воды на уровне требований, предъ являемым к бутилированной воде высшей категории СанПиН 2.1.4.1116-02.

На 1 января 2011 г. с помощью 3-х установок общий объем очищенной воды составил 420000 л (порядка 7 железнодорожных цистерн), а общий объем замещения покупной питьевой воды (при условной цене 5 руб./л) составил 2,1млн руб. Оценка показала, что средний практи ческий срок окупаемости установки (автоматизированного комплекса) составил 1,3–1,5 года.

Таким образом, результатами натурных испытаний 3-х озоно-сорбционных установок подтверждена как высокая эффективность доочистки питьевой воды озоно-сорбционным мето дом, так и высокая надежность самих установок, обеспечивающих высокое качество и безопас ность продукционной воды.

Таблица. Показатели качества воды НОРМАТИВЫ № Наименование Единица изме- Величина показателя СанПиН 2.1.4.1116-02 СанПиН пп показателя рения (бутилированная вода) 2.1.4.1074- (Вода питье Исходная Очищенная Первая Высшая вая. Централ.) вода вода категория категория Привкус балл 1. 0 0 0 0 Цветность балл 2. 0–3 5 5 13 14, Мутность по као- мг/л 3. 0,63–0,8 1,0 0,5 1, 0, лину Водородный по- ед.pH 4. 6,8–7,3 7,0–7,4 6,5–8,5 6,5–8,5 6– казатель Окисляемость мг/л 5. 4,5–5,1 0,7–3,0 3 2 перманганатная Гидрокарбонаты мг/л – Не нормирует 117,5 400 30– ся Алюминий мг/л 6. 0,053–0,16 0,002–0,045 0,2 0,1 0, Марганец мг/л 7. 0,06–0,2 0,011–0,040 0,05 0,05 0, Железо мг/л 8. 0,21–0,57 0,02–0,05 0,3 0,3 0, (суммарно) Аммоний йон мг/л – 9 0,05 0,1 0,05 2, Кальций мг/л – 10 35,02 130 25–80 Кремний мг/л – 11. 4,58 10 10 Магний мг/л – 12. 11,07 65 5–50 Нитрат йон мг/л – 13. 0,4 20 5,0 Нитрит йон мг/л – 14. 0,003 0,5 0,005 3, Сульфат йон мг/л – 15. 47,28 250 150 Фосфат йон мг/л – 16. 0,015 3,5 3,5 3, Фторид йон мг/л – 17. 0,27 1,5 0,6–1,2 1,2–1, Сухой остаток мг/л – 18 192 1000 200–500 Хлороформ мг/л 20. 0,1–0,11 0,008–0,016 0,06 0,001 0, Формальдегид мг/л 21. 0,008–0,025 0,0036 0,005 0,005 0, Общее микроб- КОЕ/мл 20 20 22. 0 ное число Термотолерант- бактерий в Не обнару- Не обнаруже- Отсутствие в Отсутствие Отсутствие 23.

ные колиформ- 100 мл жено но 300 мл в 300 мл в 100 мл ные бактерии Общие колиформ- бактерий в Не обнару- Не обнаруже- Отсутствие в Отсутствие Отсутствие 24.

ные бактерии 100 мл жено но 300 мл в 300 мл в 100 мл Колифаги БОЕ в 100 мл Не обнару- Не обнаруже- Отсутствие в Отсутствие Отсутствие 25.

жено но 1000 мл в 1000 мл в 100 мл Установлено, что надежность и бесперебойность работы озоно-сорбционных установок доочистки питьевой воды существенно зависит от квалификации обслуживающего персонала и своевременности проведения регламентированного технического обслуживания.

Применение озоно-сорбционных установок доочистки питьевой воды и автоматизиро ванных комплексов на их основе экономически оправдано.

0, С Mn, мг/л 0, 0, 0 1 2 3 4 5 6 Время, годы Рис.5. Зависимости среднегодовой концентрации марганца в очищенной воде от времени экс плуатации: 1 – экспериментальные точки, 2 – аппроксимация опытных данных по уравнению СMn = 0,0012T2 – 0,0141T + 0,0526, (где CMn– концентрация железа, мг/л, Т – время эксплуата ции, годы), 3 – норматив по содержанию марганца ПДК=0,1 мг/л по СанПиН 2.1.4.1074-01 (во да питьевая), 4 – норматив по содержанию железа ПДК=0,05 мг/л по СанПиН 2.1.4.1116-02 (во да, фасованная в мкости, первой и высшей категории).

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Постановление Правительства Свердловской области от 13.05.2009 № 526-ПП «О ПРОГРАММЕ «ЧИСТАЯ ВОДА» СВЕРДЛОВСКОЙ ОБЛАСТИ»// Областная газета, № 144 145, 22.05.2009.

2. Вандышев А.Б., Куликов В.А., Никишин С.Н. Локальные озоно-сорбционные установки доочистки питьевой воды//Тезисы докладов VIII международного симпозиума «Чистая вода России-2005. Екатеринбург 19 22 апреля 2005 г. С. 163 164.

3. Вандышев А.Б., Куликов В.А., Никишин С.Н. Локальные озоно-сорбционные установки доочистки питьевой воды и автоматизированные комплексы на их основе // Материалы VII Всероссийской научно-практической конференции «Экологические проблемы промышлен ных регионов», Екатеринбург 2006, С. 105 107.

ОПЫТ МОДЕРНИЗАЦИИ ОЗОНО-ФИЛЬТРОВАЛЬНОЙ СТАНЦИИ ОАО «УРАЛРЕДМЕТ»

Вандышев А.Б.

Институт машиноведения Уральского отделения Российской академии наук, Екатеринбург, Россия Куликов В.Л. Открытое акционерное общество «Уралредмет», Екатеринбург, Россия OAO «URALREDMET» OZONE/FILTERING PLANT:

EXPERIENCE IN MODERNIZATION Vandyshev A.B.

RAS Urals Branch Institute of Theoretical Engineering, Yekaterinburg, Russia Kulikov V.L. Uralredmet Open-end Joint Stock Company Помимо поверхностных в системах питьевого водоснабжения населнных пунктов ис пользуются подземные водоисточники. В Урало-сибирском регионе подземные источники ха рактеризуются повышенным содержанием железа и марганца. Из практики водоподготовки известно, что озоно-фильтровальный метод очистки воды из подземных источников от раство римых соединений железа и марганца является наиболее эффективным. Окисление двухва лентного марганца хлором или гипохлоритом натрия менее эффективно и требует значительно го времени контакта окислителя с обрабатываемой водой порядка 60–90 минут. Присутствие в исходной воде аммиака или других потребителей хлора ещ в большей степени снижает эффек тивность окисления. Обработка воды озоном значительно эффективнее, так как процесс окис ления двухвалентного марганца завершается в течение 10–15 минут. Отметим, что при озони ровании необходимо точно дозировать вводимый в воду озон для исключения окисления 2-х валентного марганца до растворимого 7-ми валентного состояния.

В данной работе приведены некоторые результаты по модернизации озоно фильтровальной станции завода «Уралредмет». Производительность станции составляет 50– м3/ч. Отметим, что эта станция водоподготовки с применением озонирования является един ственным действующим объектом в Свердловской области с 1985 г. (т.е. ~25 лет).

Исходная вода из подземного источника в настоящее время характеризуется повышен ным средним содержанием железа порядка 1,93 мг/л (рис.1) и марганца – порядка 0,66 мг/л (рис. 2). Отметим, что в 1985 г. среднее содержание железа составляло 3,8 мг/л, а марганца – 0,3 мг/л.

CFe, мг/л 0 50 100 150 200 250 Время, сут.

Рисунок 1. Зависимости содержания железа в исходной воде от времени испытаний 1 результаты анализов, 2 среднее содержание железа.

Обследование станции, проведенное в 2008 г. показало низкую эффективность станции по очистке воды из-за выхода из строя компрессорного и озонаторного оборудования (озонатор ОП-121), а также потери эффективности фильтрации напорных песчаных фильтров вследствие практически полного уноса мелкой фракции кварцевого песка.

1 1 0, CMn, мг/л 0, 0, 0, 0 50 100 150 200 250 Время, сут.

Рисунок 2. Зависимости содержания марганца в исходной вод от времени испытаний:

1 результаты анализов, 2 среднее содержание марганца.

Модернизацию фильтровальной станции проводили в два этапа. На 1-ом этапе заменено озо наторное и компрессорное оборудование, а также контрольно-измерительные приборы для измере ния микровлажности воздуха после короткоцикловой осушки, измерения концентрации озона в озо но-воздушной смеси и в воздухе рабочей зоны, а также в воде на выходе из контактной камеры.

Схема участка производства озоно-воздушной смеси (ОВС) представлена на рис.3.

В схеме предусмотрено резервирование оборудования для получения сжатого воздуха и ОВС, что обеспечивает функционирование озоно-фильтровальной станции ОАО «Уралредмет»

в режиме непрерывного производства. В схеме (рис. 3) предусмотрен контроль качества осуш ки воздуха с помощью простого в обслуживании влагомера типа «Ива-8» с оксидно металлическим датчиком влажности, хорошо зарекомендовавшим себя на практике, а также контроль концентрации озона в ОВС на выходе из озонатора ТМ-600 с помощью газоанализа тора «Озон-5».

На 2-м этапе модернизированы напорные песчаные фильтры путем дооснащения новы ми дренажными системами со щелевыми колпачками (размер щели 0,2 мм) в целях снижения уноса мелкой фракции и заменой отработавшей фильтрующей загрузки на новую с размерами частиц кварцевого песка 0,8–2,0 мм.

После осуществленной модернизации проведены пусконаладочные работы компрес сорного и озонаторного оборудования, после чего проведены технологические работы по отра ботке режимов озонирования исходной воды, режимов фильтрации и режимов промывки пес чаных напорных фильтров.

dу* dу* dу* ОВ- ТМ- К- В В2 dу Н2О(конденсат) dу * dу* * Н2О (охл.) В В Воздух ОВС В из ТМ-600 к контакт В атмосферы ному аппа В dу* dу* рату dу* ОВ- К-2 dу* dу2 dу dу Н 2О Н2О (конденсат) (охл.) dу ВВ3,4, В ВВ dу В Ива-8 Озон- Рисунок 3. Схема участка производства ОВС с КИП для измерения технологических параметров:

К-1...К2 – компрессоры винтовые, ОВ-1...ОВ-3 – охладители воздуха рефрижераторные, ГО-1...ГО-2 – озонаторы ТМ-600, Ива-8 – газоанализатор контроля влажности осушенного воздуха, Озон-5 – газоана лизатор контроля содержания озона в технологической ОВС, Р – ресивер 1 м3 с автоматическим кон денсатоотводчиком, В1...В7 – вентили технологические, ВВ1-ВВ5 – вентили КИП Результаты анализов железа и марганца на выходе озоно-фильтровальной станции в те чение 2009 г. приведены соответственно на рис. 3 и 4.

Рисунок 4. Зависимости содержания железа в очищенной воде от времени испытаний: 1– результаты анализов, 2– среднее содержание железа, 3– уровень ПДК=0,3 мг/л.

Эффективность очистки исходной воды от железа достигнута достаточно быстро (рис.

3). Достижение высокой эффективности очистки исходной воды от растворимых солей марган ца потребовало большего времени из-за длительной оптимизации дозы озона, необходимой для получения требуемого результата (рис. 4).

В результате в очищенной воде достигнуто устойчивое среднее содержание железа на уровне 0,133 мг/л (ПДК=0,3 мг/л) и марганца среднее содержание на уровне 0,026 мг/л (ПДК=0,1 мг/л).

Органолептические показатели: запах 0 баллов (ПДК=2 балла), мутность (по каолину) 0,58 мг/л (ПДК=1,5 мг/л), цветность 1,6 0,5 град. (ПДК =20 град.). Содержание кремния со ставляло величину порядка 9,8 мг/л (ПДК=10 мг/л). По микробиологическим показателям очи щенная вода соответствовала требованиям СанПиН2.1.4.10734-01 «Питьевая вода. Гигиениче ские требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Кон троль качества».

0, 0, 0, 0, СMn, мг/л 0, 0,4 0, 0, 0, 0 50 100 150 200 250 Время, сут.

Рисунок 5. Зависимости содержания марганца в очищенной воде от времени испытаний:

1– результаты анализов, 2– среднее содержание марганца, 3– уровень ПДК=0,1 мг/л.

Таким образом, в результате модернизации озоно-фильтровальной станции восстанов лена эффективность очистки воды из подземного источника от растворимых соединений желе за и марганца. Показатели качества питьевой воды соответствуют требованиям нормативных документов.

Организация планового технического обслуживания озонаторного и другого техноло гического оборудования, а также поддержание в исправном состоянии средств КИП позволит обеспечить бесперебойную работу станции обезжелезивания.

Важнейшим фактором в обеспечении бесперебойной и эффективной работы озоно фильтровальной станции является подготовка и постоянное поддержание квалификации об служивающего персонала станции обезжелезивания и особенно озонаторного оборудования.

Использование озоно-фильтровального метода очистки воды из подземных источников, содержащей растворимые соединения железа и марганца, может быть полезным при практиче ской реализации Программы «Чистая вода» Свердловской области (Постановление № 526-ПП от 13 мая 2009 г.), направленной на обеспечение населения области безопасной и качественной питьевой водой.

ЭФФЕКТИВНОСТЬ ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЯ И ОЧИСТКИ ВОДЫ ВЕРХ-ИСЕТСКОГО ПРУДА НА ФИЛЬТРОВАЛЬНОЙ СТАНЦИИ «СОРТИРОВОЧНАЯ», МУП «ВОДОКАНАЛ», Г. ЕКАТЕРИНБУРГ НОВЫМ КОМБИНИРОВАННЫМ ДЕЗИНФЕКТАНТОМ «ДИОКСИД ХЛОРА И ХЛОР» ВЗАМЕН ЖИДКОГО ХЛОРА Веселовская Т.Г., Ласыченков Ю.Я., Семенов И.А., Антюфеев М.А.

ФГУП «УНИХИМ с ОЗ», Екатеринбург, Россия Трофимов С.Н., ООО «Новые Технологии», Березовский, Россия Пьянков А.А., Брусницына Л.А., МУП «Водоканал», Екатеринбург, Россия YEKATERINBURG “VODOKANAL” VERKH-ISETSKIY POND “SORTIROVOCHNAYA” FILTERING STATION: EFFICIENCY OF WATER TREATMENT AND DISINFECTION WITH “CHLORINE DIOXIDE AND CHLORINE” DISINFECTANT INSTEAD OF LIQUID CHLORINE Veselovskaya T.G., Lasychenkov Y.Y., Semenov I.A., Antyufeyev M.A.

UNIKhIM s OZ, Yekaterinburg Trofimov S.N., OOO NOVYIE TEKHNOLOGIY Berezovskiy Pyankov A.A., Brusnitsina L.A., MUP Vodokanal, Yekaterinburg, Russia Обработка воды хлором является наиболее распространенным и надежным санитарно гигиеническим методом дезинфекции. Однако хлорирование воды с использованием жидкого хлора имеет свои недостатки: водопроводные станции являются объектами повышенной опас ности, в питьевой воде образуются токсичные хлорорганические соединения (ХОС), обеззара живающая способность хлора постепенно снижается из-за приспособляемости к нему микроор ганизмов в связи с длительным его применением. Использование гипохлорита натрия или кальция с целью снижения промышленной опасности не решает проблему образования ХОС и эффективности обеззараживания.

Поиск альтернативных хлору дезинфектантов выявил высокую эффективность и пер спективность диоксида хлора. Исследования, выполненные на водоочистных станциях в раз личных странах, подтвердили преимущество диоксида хлора по сравнению с хлором и другими дезинфицирующими агентами. Диоксид хлора в мировой практике получают на месте его ис пользования, что снижает экологическую и технологическую опасность, связанную с транспор тированием и хранением жидкого хлора.

Преимущества диоксида хлора перед хлором и другими методами обеззараживания:

практически не образует в питьевой воде токсичных ХОС, обеззараживающее действие не за висит от рН воды, пролонгированное до 7 – 10 суток действие в сетях водоснабжения, имеет более высокую (в 8 – 10 раз) бактерицидную и окислительную активность, оказывает сильное действие на вирусы, споры, устраняет запах, улучшает вкус, способствует снижению цветности и мутности.

После окончания процесса поглощения водой остаточный диоксид хлора сохраняется даже в отдаленных разветвлениях водопроводной сети, вплоть до конечной линии, тем самым, предупреждая повторное загрязнение воды. При этом не требуется высокое остаточное содер жание дезинфектанта.

Однако основной недостаток диоксида хлора – это образование побочных продуктов – хлоритов и хлоратов, содержание которых в питьевой воде ограничено – 0,2 мг/дм3 и 20 мг/дм соответственно.

ФГУП «УНИХИМ с ОЗ» разработал и внедряет совместно с ООО «Новые Технологии»

автоматизированные установки типа «ДХ-100» по производству комбинированного дезинфек танта «Диоксид хлора и хлор» (далее КД). Установки вырабатывают КД в виде его водного раствора, массовое соотношение диоксида хлора и хлора в котором 1:0,65. КД в отличие от им портных установок по производству диоксида хлора вырабатывается из отечественного сырья:

хлората натрия, поваренной соли и серной кислоты.

Опыт эксплуатации установок типа «ДХ-100» как на подземной, так и на поверхностной воде на водоочистных сооружениях Свердловской области подтверждает мировые литератур ные сведения о целесообразности комбинации диоксида хлора и хлора при их одновременном введении в обрабатываемую воду: с одной стороны уменьшается содержание ХОС, а с другой – снижается содержание хлоритов.

Настоящее сообщение посвящено исследованию эффективности обеззараживания и очист ки воды Верх-Исетского пруда на фильтровальной станции «Сортировочная» МУП «Водоканал», г.

Екатеринбург комбинированным дезинфектантом «Диоксид хлора и хлор» в условиях опытно промышленных испытаний в сравнении с хлорированием жидким хлором на параллельных линиях водоподготовки с сохранением всех технологических стадий: коагуляция, флокуляция, фильтрация, при введении КД на стадии первичного обеззараживания и предокисления.

В ходе испытаний исследовано взаимодействие КД, получаемого на установке типа «ДХ-100», в диапазоне доз от 0,6 до 0,2 мг/дм3 по диоксиду хлора с примесями исходной сырой воды, эффективность ее очистки, влияние на органолептические, обобщенные, микробиологи ческие показатели, образование ХОС, степень удаления органических примесей.

Качество полученной питьевой воды с применением КД соответствовало СанПин, и было либо сопоставимо, либо лучше качества воды, полученной по существующей технологии хлорирования.

Показано, что эффективной и достаточной дозой, обеспечивающей эпидемиологиче скую безопасность питьевой воды при первичном обеззараживании, является доза 0,2 мг/дм3 по диоксиду хлора, что в 7–12 раз меньше дозы хлора, используемой в существующей технологии.

При этом наблюдалось снижение образования хлороформа до 180 раз, перманганатной окисляемости, общего органического углерода с улучшением органолептических свойств пить евой воды.

Содержание хлорит-ионов и хлорат-ионов как побочных продуктов реагентной обра ботки КД во всем исследуемом диапазоне доз КД не превышало ПДК, а хлорат-ионов было меньше ПДК в 100 и более раз.

Таким образом, настоящие испытаниями подтвердили эффективность и экономичность (ввиду малых доз) использования комбинированного дезинфектанта «Диоксида хлора и хлор»

взамен жидкого хлора для очистки и обеззараживания воды в системах хозяйственно-питьевого водоснабжения, позволяющего получать качественную и безопасную питьевую воду.

ВЛИЯНИЕ ФОРМ СОСТОЯНИЯ ЦЕЗИЯ В ПИТЬЕВОЙ ВОДЕ НА СТАТИКУ И КИНЕТИКУ СОРБЦИИ СОРБЕНТОМ Т- Воронина А.В., Горцунова К.Р., Семенищев В.С.

Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н.Ельцина, Екате ринбург, Россия DRINKING WATER CAESIUM CONDITION FORMS’ INFLUENCE ON STATICS AND KINETICS OF SORPTION WITH T-55 SORBENT Voronina A.V., Gortsunova K.R., Semenishchev V.S.

Urals Federal University, Yekaterinburg, Russia Разработка новых сорбционных материалов является одной из актуальных задач, свя занных с необходимостью очистки от радионуклидов природных вод и технологических рас творов. Оптимизация методов синтеза сорбентов невозможна без понимания механизмов сорб ции радионуклидов. Большинство неорганических сорбентов представляют собой сложные си стемы с различными типами сорбционных центров, поэтому при работе с ними возникает ряд определенных трудностей, связанных со сложностью форм получаемых изотерм сорбции и объяснением получаемых сорбционных зависимостей.



Pages:     | 1 |   ...   | 7 | 8 || 10 | 11 |   ...   | 13 |
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.