С С Душкин - Ресурсосберегающие технологии омиренскийчистки природных и сточных вод - страница 1

Страницы:
1 

УДК 628.162.087 С.С.ДУШКИН, д-р техн. наук

Харьковская государственная академия городского хозяйства

РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩИЕ ТЕХНОЛОГИИ ОМИРЕНСКИЙЧИСТКИ ПРИРОДНЫХ И СТОЧНЫХ ВОД

Предлагаются ресурсосберегающие технологии для очистки природных и сточных вод, приведены результаты исследований в данном направлении.

В процессах водоподготовки при очистке природных и сточных вод применяют реагентные методы обработки воды, масштабы кото­рых, судя по прогнозам, будут увеличиваться. Недостатками этих ме­тодов являются значительные габаритные размеры реагентного хозяй­ства, большой расход реагентов, необходимых для очистки воды до требуемых норм, неудовлетворительное протекание процесса коагуля­ции при осветлении и обесцвечивании воды при низких температурах, недостаточные щелочность и высокая цветность воды.

Традиционная широко распространенная физико-химическая тех­нология очистки речной воды, включающая коагулирование, отстаи­вание, фильтрование и хлорирование, недостаточно эффективна. Она не является надежным барьером и не предотвращает попадание в питьевую воду многих примесей химической и биологической приро­ды, например ионов тяжелых металлов, поверхностно-активных ве­ществ, нефтепродуктов, фенолов, пестицидов, гербицидов и других загрязнений.

Работу выполняли в рамках государственной программы "Эколо­гически чистая энергетика и ресурсосберегающие технологии" - на­правление научно-исследовательских работ Министерства образова­ния и науки Украины.

Ресурсосберегающие технологии в процессах водоподготовки в Харьковской государственной академии городского хозяйства разра­ботаны по следующим направлениям [1, 2]:

- снижение расходов реагентов в процессе коагуляции за счет ак­тивирования;

- снижение расходов реагентов на регенерацию ионитов при ио­нообменной очистке воды;

снижение себестоимости очистки воды и капитальных вложенийна строительство объектов водоподготовки за счет внедрения техноло­гических и физических методов интенсификации процессов очистки воды;

- внедрение прогрессивных биотехнологий, позволяющих повы­сить бактериальный показатель очищенной воды, снизить расходы реагентов на обеззараживание воды, уменьшить ее канцерогенность [3].

Внедрение этих технологий позволило: снизить расход коагулянта на 25-30%;

улучшить качество осветления воды по взвешенным веществам и цветности на 25-40%;

повысить производительность очистных сооружений водопровода на 19,5-22,0%, Н-ОН ионообменных установок - на 19,9%, Н-Na -катионитовых фильтров, загруженных сульфоуглем, - на 13,9% без ухудшения качества очистки воды;

снизить расход реагентов на регенерацию ионитов при ионообмен­ной очистке воды на 13,3-17,5%;

уменьшить себестоимость очистки воды и снизить капитальные затраты на строительство очистных сооружений в системах водо­снабжения на 18-22%;

улучшить качество воды по всем анализировавшимся показателям: ХПКб, концентраций марганца, железа и взвешенных веществ при биологической очистке. Ниже приведены результаты исследований, выполненных по ука­занным далее направлениям.

Снижение расхода реагентов при очистке воды и интенсифици­рующее влияние активированных их растворов на процесс очистки воды позволяет увеличить нагрузку на отстойник без ухудшения каче­ства осветления воды. Это подтверждено исследованиями, выполнен­ными на очистных сооружениях водопровода в Черкассах и Краматор­ске, на Аульских очистных сооружениях, очистных сооружениях Пер­вомайского химкомбината и на модели горизонтального отстойника.

Влияние снижения дозы реагента на прозрачность воды, освет­ленной в модели отстойника, приведено в табл.1. При использовании активированного раствора коагулянта дозы его могут быть снижены на 25-30 % без ухудшения прозрачности воды.

Для изучения возможности уменьшения расхода регенерацион-ных растворов при магнитной активации ионообменных смол на пи­лотной установке и в опытно-промышленных условиях проведены специальные исследования по регенерации катионита КУ-2х8 и анио­нита АН-22 5%-ными растворами соответственно HNO3 и NH4OH.

На основании опытных данных установлена зависимость степени регенерации катионита КУ-2х8 и анионита АН-22 от пропущенного объема регенерационных растворов растворами HNO3 и NH4OH (табл.2, 3). Оптимальные режимы регенерации: для КУ-2х8 - 90%-ный, расход кислоты с избытком 1,18; для АН-22 - 90%-ный избыток аммиака 3,66, что согласуется с исследованиями, выполненными в Ин­ституте коллоидной химии и химии воды Академии наук Украины.

Установлено, что качество воды после прохождения через биоре­актор улучшается по всем анализировавшимся показателям. Наиболее устойчивый эффект получен для показателей ХПКб, концентраций марганца, железа и взвешенных веществ. Максимальная степень очи­стки достигается при наиболее высокой загрязненности речной воды. Биотехнология предварительной очистки воды эффективна во все се­зоны года после "созревания" активного обрастания носителя (табл.4). Обнаружена выраженная функция биореактора против проникновения в питьевую воду загрязнений при залповых сбросах. Так, при одномо­ментном введении в биореактор 75 г сульфата аммония из воды извле­калось более 60% ионов аммонийного азота. Результаты исследований подтверждают рациональность и достаточно высокую эффективность очистки речной воды с помощью гидробионтов, закрепленных на но­сителях.

Таким образом, во-первых, постоянное загрязнение воды неочи­щенными или недостаточно очищенными бытовыми и промышленны­ми сточными водами, смывом с поверхности водосбора ливневыми и талыми водами загрязнений органической и неорганической природы привело к тому, что исследуемая вода по качеству отнесена к грязным (третий класс). Она не отвечает требованиям, предъявляемым к источ­никам централизованного водоснабжения. Во-вторых, существующая широко распространенная физико-химическая технология очистки не может обеспечить качество питьевой воды.

В ближайшие годы предлагаемым биотехнологическим путем можно решить проблему обеспечения населения и ряда городов Ук­раины инфекционно менее опасной, химически менее вредной, хими­чески более полноценной питьевой водой.

В результате выполненных исследований можно утверждать, что использование ресурсосберегающих технологий очистки воды позволяет:

- повысить качественные показатели: по взвешенным веществам - на 20-30%, цветности - на 20-25%;

снизить расход реагентов на 15-20%.
Для интенсификации процесса очистки природных вод предлага­ется оборудовать скорые фильтры биопоглотителями, что дает возможность выполнять очистку воды без использования химических реагентов, однако в этом направлении требуются дальнейшие исследо­вания.

1.Душкин С.С., Сорокина Е.Б., Благодарная Г.И. Повышение эффективности рабо­ты фильтров очистных сооружений водопровода // Вестник ХГПУ: Сб. науч. трудов. Вып. 65. - Харьков: ХГПУ, 1999. - С.30-34.

2.Душкин С.С., Сорокина Е.Б., Благодарная Г.И. Интенсификация процесса очист­ки воды активированными растворами реагентов // Тези доповідей конференції "Сучасні проблеми підвищення екологічної безпеки та економічності роботи систем водопоста­чання і каналізації". - К.: Знання, 2000. - С.56-57.

3 .Туровська Г.І. Аналіз взаємодії освітлювально-сорбційних процесів в технології очистки води // Вісник Рівненського державного технічного університету: Зб. наук. праць. Вип. 4(6). - Рівне: РДТУ, 2000. - С.196-200.

Получено 18.07.2003

 

УДК 624.152 : 626.862

С.В.ТЕЛИМА, канд. техн. наук

Інститут гідромеханіки НАН України, м.Київ

ДОСЛІДЖЕННЯ ЕФЕКТИВНОСТІ ЗАСТОСУВАННЯ ПРОМЕНЕВИХ ДРЕНАЖІВ

Виконано порівняльний аналіз чисельних розрахунків променевого дренажу з да­ними натурних спостережень на двох ділянках його роботи в м. Харкові. Показана ефек­тивність розробленої методики прогнозу водоприпливу до дренажу на основі методу фільтраційного опору та чисельного моделювання.

За останні роки в Україні значно зросли площі підтоплення діля­нок на забудованих територіях. Аналіз стану підтоплення територій

Страницы:
1 


Похожие статьи

С С Душкин - Современные методы очистки воды

С С Душкин - Современные методы очистки воды и пути их интенсификации

С С Душкин - Исследование механизма образования и физико-химических показателей осадков природных и сточных вод

С С Душкин - Исследование механизма образования и физико-химических показателей осадков природных и сточных вод

С С Душкин - Повышение качества питьевой воды за счет внедрения ресурсосберегающих технологий