DOI 10.35776/MNP.2020.01.01

УДК 628.16:62-278

Первов А. Г., Головесов В. А., Спицов Д. В., Рудакова Г. Я.

Пути снижения эксплуатационных затрат мембранных установок для подготовки питьевой воды из подземных водоисточников

Аннотация

Описан новый подход к созданию технологических схем утилизации концентрата установок обратного осмоса с минимальным расходом воды на собственные нужды. Схема включает обработку воды в две ступени. Проведены экспериментальные исследования по определению технологических характеристик мембранных установок (выход фильтрата, интенсивность образования осадков на мембранах). На основании результатов экспериментов получены значения приведенных затрат на очистку подземных вод различного химического сос­тава. Исследования проводились на лабораторных стендах с использованием нанофильтрационных мембран, имеющих разные значения селективности. Расход сервисных реагентов и эксплуатационные затраты на оборудование рассчитывались по программе, ранее разработанной авторами для определения технологических характеристик мембранных установок. При разработке установок следует отдавать предпочтение мембранам с низкими значениями селективности, обеспечивать снижение затрат на реагенты и энергопотребления. Получены зависимости скорости роста осадка карбоната кальция от типа мембран и кратности объемного концентрирования исходной воды. Сравнение затрат показывает, что применение мембран даже для случаев обезжелезивания воды оказывается экономичнее известных классических технологий.

Ключевые слова

карбонат кальция , подземные воды , концентрат , обратный осмос , нанофильтрация , умягчение воды , осадкообразование на мембранах , осадки малорастворимых в воде солей , ингибиторы осадкообразования , скорость роста осадка

DOI 000000

УДК

ПОЗДРАВЛЯЕМ С ЮБИЛЕЕМ!

Аннотация

20 января 2020 г. исполняется 80 лет
ВАЛЕРИЮ НИКОЛАЕВИЧУ ШВЕЦОВУ, доктору технических наук, профессору, крупнейшему специалисту в области водного хозяйства России, главному редактору журнала «Водоснабжение и санитарная техника».

DOI 10.35776/MNP.2020.01.02
УДК 628.1:006.3:66-926

Самбурский Г. А., Устинова О. В., Леонтьева С. В.

Особенности стандартизации химических реагентов для подготовки питьевой воды (на примере коагулянта полиоксихлорида алюминия)

Аннотация

Распространенным технологическим приемом удаления из воды грубодисперсных примесей, находящихся во взвешенном состоянии, а также коллоидных органических загрязнений, присутствующих в растворенном виде, является процесс коагуляции. Эффективными коагулянтами для систем с водной дисперсионной средой являются соли поливалентных металлов. Цель работы заключалась в создании нового государственного стандарта, предназначенного для обеспечения единообразной оценки качества коагулянтов. Рассмотрена область применения коагулянтов в процессе водоподготовки и проведен их сравнительный анализ. Показана необходимость унификации в области процессов контроля качества коагулянтов. Сформулированы общие требования к контролю качества полиоксихлорида алюминия. Представлен разработанный и утвержденный новый национальный стандарт ГОСТ Р 58580-2019 «Полиокси­хлорид алюминия. Технические условия», который учитывает требования санитарного законодательства, техничес­кого регулирования, безопасности процессов производства и транспортировки полиоксихлорида алюминия.

Ключевые слова

водоподготовка , очистка воды , полиоксихлорид алюминия , коагулянты , стандартизация реагентов

DOI 10.35776/MNP.2020.01.04
УДК 628.316

Белов С. Г., Наумчик Г. О.

Повторное использование окрашенных промывных вод для целей промывки ткани после крашения

Аннотация

Изучены применяемые на текстильном предприятии ОАО «Свитанак» процессы водной обработки ткани при ее подготовке под крашение, при окрашивании ткани и последующей промывке. Исследовано качество промывных вод на различных стадиях промывки ткани после крашения по таким показателям, как интенсивность окраски по степени разбавления, ХПК, перманганатная окисляемость, вспенивающая способность и pH. Приведены данные экспериментальных исследований, подтверждающие возможность очистки озоном смеси промывных вод с последних шести промывок ткани после крашения до требований, предъявляемых к качеству воды, подаваемой на красильно-отделочное производство. Выполнен приблизительный экономический расчет, свидетельствующий о высоком экономическом эффекте организации повторного использования промывной воды, регенерированной с помощью озона, для целей промывки ткани после крашения.

Ключевые слова

озонирование , цветность , перманганатная окисляемость , повторное использование промывных вод , противоток , текстильная промышленность , окраска тканей , аппарат периодического принципа действия , интенсивность окраски по степени разбавления

DOI 10.35776/MNP.2020.01.03
УДК 628.355

Залётова Н. А., Залётов С. В.

Изучение отклика дегидрогеназной активности ила на изменение технологических параметров работы аэротенка

Аннотация

Биологический метод очистки сточных вод представляет собой сложный многокомпонентный процесс, ключевой составляющей которого является работа ферментной системы. Известно, что одним из важнейших ферментов, обеспечивающих биологический процесс, являются дегидрогеназы. Полностью сложнейший механизм действия ферментов до конца пока не раскрыт, однако в практике контроля процессов биологической очистки используется показатель дегидрогеназной активности ила. Результаты исследований позволили дополнить имеющуюся информацию фактическими данными о взаимообусловленности уровня дегидрогеназной активности ила и показателей отдельных технологических параметров биологической очистки. Показано, что режим работы аэротенков (нагрузка на ил, доза активного ила и др.) и величина показателей исходной дегидрогеназной активности и дегидрогеназной активности этого же образца ила со слабо концентрированным раствором (ДАИ_Н2О) связаны между собой и зависят от нагрузки на ил по органическим веществам. Полученные результаты исследования могут быть использованы для контроля биологического процесса очистки сточных вод.

Ключевые слова

сточные воды , биологическая очистка , аэротенк , активный ил , доза ила , дегидрогеназная активность ила , нагрузка на ил по органическим веществам

DOI 10.35776/MNP.2020.01.05
УДК 628.292:62-531.3:65.011.4

Ермолин Ю. А.

Потенциальные возможности энергосбережения при эксплуатации системы водоотведения крупного города

Аннотация

В статье, без математической формализации, опираясь только на физические представления о процессе водоотведения крупного города, вскрывается потенциал экономии электроэнергии при транспортировке сточных вод по разветвленной напорно-самотечной сети. Этот потенциал, заключенный в самой ее структуре, может быть реализован путем целенаправленного оперативного перераспределения потоков сточных вод по канализационным насосным станциям и транспортным магистралям сети, добиваясь минимума суммарных затрат электроэнергии всеми насосными станциями. Показано, что расчет такого перераспределения возможен только на базе математической модели объекта, формулируя и решая соответствующую оптимизационную задачу. Обсуждаются требования, которым должна удовлетворять математическая модель объекта, и показываются ее возможности при управлении сетью не только в нормальных эксплуатационных режимах, но и при аварийных ситуациях. Рассмотрение проблемы базируется на положительных результатах широкомасштабного производственного эксперимента, проведенного ранее, по оптимальному управлению участком системы водоотведения Москвы.

Ключевые слова

канализационная насосная станция , система водоотведения , особенности структуры канализационной сети , затраты электроэнергии , перераспределение потоков воды , математическая модель объекта , оптимизационная задача

DOI 10.35776/MNP.2020.01.06
УДК 621.65:62-531.3

Усачев А. П.

Методика оценки эффективности частотного регулирования производительности насосных агрегатов КНС

Аннотация

Рассматривается методика оценки экономии электроэнергии от использования частотного регулирования производительности насосных агрегатов на канализационных насосных станциях. Методика основана на графическом анализе параметров рабочей точки насосов рабочей группы и рассчитана на использование в системах водоотведения, работа которых осуществляется по уровню в приемном резервуаре. Предлагаемая методика оценки эффективности частотного регулирования на канализационных насосных станциях проверена многолетним опытом ее использования и является именно оценочной. Экономия электроэнергии на канализационных насосных станциях существенно ниже, чем на водопроводных. Это относится к системам с регулированием в режиме «старт-стоп». Данное обстоятельство связано с тем, что эффект от частотного регулирования заключается в снижении скорости движения жидкости в напорном трубопроводе. Эффект проявляется тем сильнее, чем больше динамическая составляющая характеристики сети относительно ее статической составляющей (в диапазоне изменения производительности станции). Практически это встречается крайне редко. Экономия электроэнергии в приведенных примерах с режимом «старт-стоп» не превышает 10% (без учета потерь в преобразователе частоты).

Ключевые слова

канализационная насосная станция , экономия электроэнергии , частотное регулирование , насосный агрегат , оценка эффективности

DOI 10.35776/MNP.2020.01.07
УДК 628.316.12:546.1:665.753.4

Кофман В. Я.

Разработка перспективных способов обработки сточных вод с извлечением энергии в КНР и Индии (обзор)

Аннотация

В КНР ведутся активные исследования по разработке технологии ферментации избыточного активного ила с получением водорода. Процесс анаэробной ферментации состоит из трех основных стадий: гидролиз, образование водорода и кислот, образование метана. На стадии гидролиза происходит образование низкомолекулярных веществ  из высокомолекулярного крахмала, волокон и белков. На стадии образования водорода и кислот гидрогеногенные и ацидогенные бактерии ферментируют низкомолекулярные вещества с образованием ряда органических кислот, водорода и диоксида углерода. На стадии образования метана метаногенные бактерии метаболизируют продукты, образовавшиеся на предыдущих стадиях с выделением метана и диоксида углерода. В результате получить водород можно только путем ингибирования активности метаногенных бактерий, не оказывая при этом воздействия на активность гидрогеногенных бактерий. С учетом этих обстоятельств разрабатывают способы интенсификации производства биоводорода. Основные усилия в данной области направлены на поиск штаммов с высокой эффективностью анаэробной ферментации. Другим направлением является выбор способа  предварительной обработки активного ила из числа тепловой, кислотной, щелочной, СВЧ-обработки, стерилизации и ультразвуковой обработки. Значительные перспективы связывают с использованием консорциума микроорганизмов и смешанного субстрата,  содержащего наряду с осадками сточных вод пищевые отходы, солому или навоз. В Индии получило развитие направление обработки сточных вод различных промышленных производств с получением обогащенной липидами биомассы для последующего производства биодизельного топлива. Исследования проведены с использованием бактерий Rhodococcus opacus, дрожжей Rhodosporidium kratochvilovae и микроводорослей Desmodesmus sp.

Ключевые слова

сточные воды , избыточный активный ил , биодизельное топливо , биоводород , анаэробная ферментация , гидрогеногенные бактерии , бактерии Rhodococcus opacus , дрожжи Rhodosporidium kratochvilovae , микроводоросли Desmodesmus sp. , внутриклеточное накопление липидов