Фесенко Л. Н.

30 лет: становление и перспективы

Аннотация

В 2020 г. Научно-производственному предприятию «ЭКОФЕС» исполняется 30 лет. История и современность разработки технологий получения чистой воды – история и современность предприятия «ЭКОФЕС».

УДК 628.161.3

Федотов Р. В.

Очистка подземных вод от кремниевых соединений фильтрованием через модифицированную загрузку

Аннотация

Дан краткий анализ технологий обескремнивания воды. Приведены результаты экспериментальных исследований по удалению из воды соединений кремниевой кислоты методом фильтрования через модифицированную загрузку. Показано, что применение фильтрующей загрузки из активированной окиси алюминия, модифицированной 0,5%-ным раствором алюмината натрия, приобретает вдвое большую, по сравнению с регенерацией загрузки щелочью, сорбционную емкость по отношению к ортосиликатам, позволяет добиться глубины обескремнивания до 95–97% при одновременном снижении жесткости воды. Сорбционная способность модифицированной активированной окиси алюминия в отношении кремния составляет 16 кг по SiO₂ на 1м³ сорбента, что по кремнеемкости вдвое больше, чем в технологии десиликатизации регенерацией активированной окиси алюминия едким натром. Рабочая обменная емкость модифицированной активированной окиси алюминия по поглощаемой общей жесткости составляет
300–350 г-экв/м³, что соизмеримо с сульфоуглем и катио­нитом КУ-1. Разработана безотходная технология обескремнивания подземной воды с повторным использованием реагента-модификатора и получением в качестве отхода водоочистки обезвоженного алюмосиликата кристалличес­кой структуры как коммерческого сырья при производстве керамических изделий.

Ключевые слова

питьевая вода , фильтрование , алюминат натрия , обескремнивание , активированная окись алюминия , алюмосиликатный осадок , модификация загрузки

УДК 628.17.001.4

Бабаев А. А.

Очистка воды от сероводорода кислородом воздуха методом «сухой» фильтрации на антрацитовой загрузке

Аннотация

Одной из причин, ограничивающих широкое использование артезианских вод, является наличие в них сероводорода. Метод удаления из воды сероводорода путем перевода его ионных форм HS^- и S^2- в молекулярную H₂S (подкислением воды до рН ≤ 5) с последующей дегазацией не экологичен ввиду загрязнения воздуха отдуваемым в дегазаторе сероводородом. Окисление сероводорода до элементарной серы или ее оксидов осуществляется с помощью дорогостоящих окислителей, требующих особых мер безопасности при их применении. Эффективным безреагентным способом очистки воды от сероводорода может быть применение фильтра-окислителя, состоящего из герметичного корпуса, частично заполненного незатопленной каталитической токопроводящей антрацитовой загрузкой диаметром зерен 0,8–2 мм. В распределительную дырчатую систему подачи воды, расположенную над загрузкой, нагнетается воздух. При этом герметичность фильтра исключает выброс в атмосферу и загрязнение помещения сероводородом, а весь объем каталитической загрузки постоянно находится в кислородсодержащей среде в режиме наиболее активного каталитического окисления сероводорода. Очищенная вода собирается в нижней части фильтра в коллектор, к которому присоединен патрубок для выпуска воздуха. После 2–4 суток работы фильтр выводится из режима фильтрования для регенерации каталитической загрузки путем ее обратной водовоздушной промывки с удалением из нее образовавшейся при окислении сероводорода элементной серы S⁰.

Ключевые слова

жидкофазное окисление , «сухая» фильтрация , сероводородсодержащие подземные воды , антрацитовая фильтрующая загрузка , кислород воздуха

УДК 628.16:62-278

Вергунов А. И.

Очистка природной воды от органических соединений в биосорбционно-мембранном аппарате

Аннотация

Приведены результаты экспериментальных исследований по очистке природной воды реки Дон в биосорбционно-мембранном реакторе, оборудованном плоскорамными мик­рофильтрационными мембранами. Целью исследований являлось изучение эффективности работы биосорбционно-мембранного реактора на природной воде с последующим определением кинетических характеристик протекающего биосорбционного процесса. В результате обработки результатов экспериментов установлена эффективность удаления не только мутности и цветности воды, но и органических веществ, обусловливающих высокие показатели перманганатной окисляемости и ХПК. Определена температурная константа, позволяющая рассчитать удельную скорость окисления органических загрязнений для зимнего и летнего сезонов года. С помощью полученных констант возможно выполнить конструктивный расчет биосорбционно-мемб­ранного реактора до любой требуемой степени очистки.

Ключевые слова

природная вода , микрофильтрация , хозяйственно-питьевое водоснабжение , биосорбционно-мембранный реактор , удельная скорость окисления

УДК 628.166:661.833.322.21

Игнатенко С. И.

Оборудование ООО НПП «ЭКОФЕС» в области импортозамещения электролизных установок крупнотоннажного производства гипохлорита натрия для обеззараживания воды

Аннотация

Традиционно санитарно-эпидемиологическая безопасность питьевой воды обеспечивается хлорированием, которое продолжает оставаться самым распространенным в мире способом обеззараживания воды в силу санитарно-гигиенической надежности, пролонгированности бактерицидного действия, относительной простоты и экономичности. Однако при использовании жидкого хлора бесспорной остается проблема его транспортировки через населенные территории и хранения многотонных запасов на водоочистных станциях. Альтернативным жидкому хлору дезинфектантом общепризнан низкоконцентрированный электролитический гипохлорит натрия, производимый на месте потребления путем электролиза раствора поваренной соли. Те, кто использует иностранные технологии и электролизные аппараты, попадают в зависимость от зарубежного сервиса и ремонта, а также от поставок импортных комплектующих и расходных материалов, что вызывает серьезные финансовые трудности. Кроме того, иностранные компании при производстве гипохлорита натрия используют глубоко умягченную Na-катионированную воду и специальную соль не ниже марки «Экстра». Успешное продвижение высокопроизводительных отечественных электролизеров в сфере импортозамещения стало возможным лишь с учетом требований водоканалов на использование максимально дешевого и доступного сырья (поваренная соль не выше первого сорта), а также гарантируемого поставщиком сервиса и устранения производителем в кратчайшие сроки непредвиденных остановок оборудования, возникающих аварийных ситуаций или последствий форс-мажорных обстоятельств. Налаженное в России (ООО НПП «ЭКОФЕС») производство электролизеров большой мощности, не уступающих по своим технико-экономическим показателям иностранным аналогам, позволит полностью отказаться от зарубежных поставок и реализовать импортозамещение данного рода оборудования отечественным производителем.

Ключевые слова

декарбонизация , электролизная установка , низкоконцентрированный электролитический гипохлорит натрия , солерастворитель , безотходная технология

УДК 628.166:661.418

Гузий В. А.

Исследование коррозионных и электрохимических свойств анодных покрытий в условиях хлорного электролиза

Аннотация

Для очистки и обеззараживания воды традиционно применяют различные окислители, как правило, хлорсодержащие продукты, в числе которых низкоконцентрированный гипохлорит натрия, получаемый электролизом водного раст­вора поваренной соли на месте потребления. Наибольшее влияние на эффективность электролиза (выход активного хлора по току), электрические и электрохимические показатели, экономичность протекания процесса и его эксплуатационный регламент, конструкцию аппаратов и их долговечность оказывает материал анода, основное требование к которому – его химическая стойкость в режиме анодной поляризации в химически активной среде. Наиболее широкое практическое применение в качестве малоизнашиваемых анодов получили окисно-рутениево-титановые. Снижение скорости непрерывного уменьшения толщины активного слоя и потери оксида рутения возможно достичь применением трехкомпонентного покрытия анода с добавлением металла платиновой группы – иридия. Трехкомпонентные покрытия анодов, содержащие иридий (окисно-иридиево-рутениево-титановые аноды), при процентно-массовом соотношении иридия к рутению 80:20 увеличивают коррозионную стойкость анодов (срок службы) в 8 раз. С увеличением содержания оксида иридия анодные покрытия работают с меньшими затратами электроэнергии, необходимой для генерирования гипохлорита натрия, вследствие более низкого напряжения на электролизере. Определена коррозионная стойкость анодов с разной закладкой оксидов рутения и иридия, а также их характеристики: выход хлора по току, напряжение на ячейке, динамика роста концентрации активного хлора в растворе.

Ключевые слова

низкоконцентрированный гипо­хлорит натрия , оксидные покрытия , иридий , рутений , коррозионная стойкость анодов , выход хлора по току , электролиз 3%-го раствора поваренной пищевой соли

УДК 628.166

Пчельников И. В., Нгуен Тхи Туан Зьеп

Исследование оптимального режима электролиза при получении гипохлорита натрия из средиземноморской воды

Аннотация

Представлено теоретическое обоснование, а также результаты исследования по разработке технологии получения низкоконцентрированного гипохлорита натрия прямым электролизом воды Средиземного моря для биоцидной обработки охлаждающего контура атомных и тепловых элект­ростанций. Определены оптимальные технологические параметры протекания процесса. Изучены методы предот­вращения образования катодных отложений. Установлено, что при электролизе морской воды с анодной плотностью тока 1000 А/м² возможно достичь максимальной концентрации по активному хлору – 7,9 г/дм³, при 600 А/м² – до 6,8 г/дм³ на оксидных иридиево-рутениево-титановых анодах. Выход хлора по току при этом находится в пределах 10%. Показано, что выход хлора по току и удельные затраты электроэнергии на 1 кг вырабатываемого активного хлора достигают своих оптимальных значений (85–90% и 3–3,5 кВт·ч/кг) при концентрации активного хлора в элект­ролизном продукте 2 ± 0,2 г/дм³. Это определяет технологическую и экономическую целесообразность получения гипохлорита натрия из морской (океанской) воды.

Ключевые слова

обеззараживание , декарбонизация , низкоконцентрированный гипо­хлорит натрия , бездиафрагменный электролиз , ингибирование , кислотная промывка , электролиз воды Средиземного моря

УДК 628.17.001.4

Пчельников И. В.

Исследование и разработка технологии получения электролитического гипохлорита натрия электролизом морской воды

Аннотация

Хлорирование продолжает оставаться самым распространенным в мире способом обеззараживания воды в силу своей санитарно-гигиенической надежности, относительной простоты и экономичности. Токсичность хлора, необходимость его транспортировки по селитебной территории, а также хранение под избыточным давлением послужили основанием поиска альтернативных путей обеспечения промышленной безопасности и антитеррористической устойчивости систем водоснабжения. К числу альтернативных хлору реагентов прежде всего относится электролитический гипохлорит натрия, получаемый на месте потреб­ления электролизом водного раствора поваренной соли. В качестве сырья для получения гипохлорита натрия перспективно использование природных вод, содержащих хлориды. Использование природных вод существенно упрощает технологическую схему и позволяет отказаться от покупки поваренной соли, что снижает стоимость готового продукта. Представлены результаты исследований и разработки технологии получения электролитического гипохлорита натрия прямым электролизом черноморской воды. Экспериментально подтверждена целесообразность и определены оптимальные условия производства гипохлорита натрия электролизом морской воды. Представлены результаты исследования отложений, образующихся на катодах при элект­ролизе черноморской воды. Составлены рекомендации по выбору технологических схем производства гипохлорита натрия электролизом морской воды.

Ключевые слова

обеззараживание , гипохлорит натрия , морская вода , электролизер , прямой электролиз морской воды , электрод

УДК 628.237.2:628.521

Черкесов А. Ю., Щукин С. А., Исраилов Р. В.

Исследования абсорбционной очистки вентиляционных и канализационных газовоздушных выбросов от сероводорода

Аннотация

Приведены результаты исследований абсорбционной очистки вентиляционных и канализационных газовоз­душных выбросов от сероводорода на орошаемой гипохлоритом натрия насадке. Исследования проводились на лабораторной установке. Объектом исследований служила искусственно приготовленная газовая смесь воздуха и сероводорода, полученного путем дозирования сероводородного раствора в кислый раствор (газовый генератор). Варьирование концентрации сероводорода в воздухе достигалось изменением подачи дозатора сероводородсодержащего раствора. Лабораторная установка представляла собой абсорбер с объемной насадкой, выполненной по подобию колец Рашига. В качестве поглотительного раствора использовали хлорсодержащий 0,3%-ный хлоридно-натриевый раствор. Регенерацию активного хлора (восстановленного сероводородом в хлориды) в абсорбенте осуществляли прямым электролизом в проточном электролизере, установленном на линии подачи поглотителя в абсорбер. Установлена реальная доза активного хлора для окисления абсорбированного поглотителем сероводорода. Приведены основные зависимости, описывающие хемосорбцию сероводорода и электрохимическую регенерацию гипохлорита натрия в абсорбенте. Представлена методика расчета абсорбера лабораторной установки. Установлены удельные затраты электроэнергии на очистку воздуха от сероводорода. Полученные результаты позволят при дальнейших исследованиях рассчитать затраты на очистку воздуха, оценить эксплуатационные расходы и провести технико-экономическое сравнение предлагаемого и конкурирующих методов удаления дурнопахнущих веществ вентиляционных выбросов канализационных сооружений. Представленный метод может быть рекомендован в схемах очистки вентиляционных выбросов на сооружениях канализации.

Ключевые слова

гипохлорит натрия , дурнопахнущие вещества , сероводород , абсорбция , очистка вентиляционных выбросов