bbk 000000

УДК 628.16.081.3

Середкина Е. В., Квачан Е. П., Нежура Е. А.

Безреагентная очистка подземных вод
(на примере Амурского водозабора, г. Комсомольск-на-Амуре)

Аннотация

До настоящего времени не существовало экономически доступной и экологически обоснованной технологической схемы наземной станции кондиционирования подземных вод на Дальнем Востоке. Высокое содержание железа и марганца при низких показателях Eh и pH предопределяло использование реагентных методов очистки. Приведено сравнение двух технологических схем – реагентной и без­реагентной (с применением каталитической фильтрующей загрузки). Показано, что применение технологии с использованием трех реагентов не является единственно возможным решением. Использование импортного оборудования и реагентов ставит эксплуатирующую организацию городской водоочистной станции в зависимость от ценовой политики поставщика. Приведена испытанная в реальных условиях водозабора и принятая к реализации технологическая схема очистки воды с применением каталитических фильтрующих загрузок и оборудования российского производства. При разработке технологической схемы безреагентной очистки воды основной задачей являлась интенсификация процессов очистки с целью сокращения капитальных и эксплуатационных затрат.

Ключевые слова

обезжелезивание , деманганация , декарбонизация , очистка подземных вод , безреагентный метод , каталитическая фильтрующая загрузка

bbk 000000

УДК 628.112.13

Стеблевский В. И., Кулаков В. В.

Ввод в эксплуатацию альтернативного подземного источника водоснабжения Хабаровска

Аннотация

Приведено технико-экономическое сравнение технологии подготовки питьевой воды из подземных вод в водоносном горизонте Тунгусского месторождения с традиционными технологиями обезжелезивания и деманганации на наземных установках. Определены преимущества геотехнологического метода внутрипластовой очистки, который в 2,5 раза экономичнее традиционного. Опытно-промышленная эксплуатация пилотной установки позволила получить питьевую воду, соответствующую нормативным требованиям, без использования реагентов и необходимости строительства дорогостоящих наземных очистных сооружений.

Ключевые слова

обезжелезивание , подземные воды , деманганация , очистка в водоносном пласте

bbk 000000

УДК 628.161.2

Куранов Н. П., Кузьмин Владимир Викторович, Болдырев К. А., Билек Феликс

Геохимическое моделирование внутрипластового обезжелезивания и деманганации подземных вод

Аннотация

Разработана модель внутрипластовой очистки подземных вод от железа и марганца, основанная на программном пакете PhreeqC 2. В модели учитываются химические параметры протекающих процессов. Результаты ее применения указывают на высокую эффективность протекания внутрипластового обезжелезивания на участке Мостового водозабора (г. Комсомольск-на-Амуре). Объясняется эффект повышения содержания марганца в откачиваемой воде в начальный период эксплуатации Тунгусского водозабора подземных вод. Разработанная методика гидрогеохимического моделирования позволяет, при учете анализа водовмещающей породы и внутрипластовой воды, создавать модель работы систем внутрипластовой очистки от железа и марганца.

Ключевые слова

обезжелезивание , подземные воды , деманганация , гидрогеохимическое моделирование , внутрипластовая очистка воды

bbk 000000

УДК 628.161.2:546.72/.711

Герасимов М. М., Смирнов А. Д., Давлятерова Р. А., Домнин К. В., Архипова Е. Е., Метелица Е. К., Смагин В. А., Беляк А. А.

Деманганация декарбонизированных подземных вод Тунгусского месторождения с использованием каталитических загрузок

Аннотация

Приведен краткий анализ методов деманганации природных вод. Определена эффективность очистки от марганца фильтрованием через загрузку «черный песок», уточнены технологические параметры процесса для очистки декарбонизированной воды Тунгусского месторождения подземных вод. Оценена эффективность водовоздушной промывки загрузки для восстановления ее свойств по завершении фильтроцикла. Установлена необходимость активации загрузки «черный песок» перманганатом калия. Разработана полная технологическая схема сооружений водоподготовки на Тунгусском водозаборе г. Хабаровска для деманганации воды, включая обработку промывных вод и осадка.

Ключевые слова

подземные воды , деманганация , декарбонизация , длительность фильтроцикла , активация фильтрующей загрузки

bbk 000000

УДК 628162.1

Селюков А. В., Чекмарева С. В.

Деманганация речной воды

Аннотация

Рассматривается одна из трудно решаемых проблем коммунальных сооружений очистки воды поверхностных источников – невозможность осуществления деманганации по классической схеме водоподготовки. Приведены результаты исследований по доочистке речной воды от марганца с помощью перманганата калия на сооружениях водоснабжения г. Пугачева Саратовской области. При выборе способа снижения содержания марганца учитывались водородный показатель и окислительно-восстановительный потенциал среды. Проведенные исследования и пробная эксплуатация системы дозирования перманганата калия показали, что обработка этим реагентом обеспечивает остаточное содержание марганца в питьевой воде, соответствующее нормативным требованиям.

Ключевые слова

питьевая вода , водоподготовка , марганец , водоисточник , перманганат калия , деманганация

bbk 000000

УДК 628.161.2:546.72/.711

Говоров О. Б., Говорова Ж. М., Квартенко А. Н.

Исследование и опыт внедрения инновационных технологий кондиционирования подземных вод

Аннотация

Подземные воды часто характеризуются наличием растворенных газов, соединений железа и марганца, в отдельных случаях фтора, биогенных компонентов, органических веществ природного и антропогенного происхождения и др. Поэтому на первом этапе обработки подземных вод требуется предварительное удаление из них растворенных газов и насыщение воды кислородом воздуха, необходимым для окисления соединений закисных форм удаляемых ингредиентов. Испытания технологий кондиционирования подземных вод проведены в условиях действующей водопроводной станции на экспериментальных установках. Технологии предусматривают применение на первой ступени биореакторов со струйной вакуумной эжекцией и последующее фильтрование воды через фильтры с плавающей загрузкой. Показана роль и преимущества биореакторов и технологии с их использованием по сравнению с другими аэрационными сооружениями и устройствами. По результатам исследований уточнены технологические параметры работы основных сооружений, позволяющие стабильно обеспечивать нормативную степень очистки воды. Установлено, что после «зарядки» загрузки в биореакторе и фильтре, наряду с аэрацией и удалением растворенных газов, эффективность обезжелезивания на первой ступени составляет от 78,6 до 88,9%, на второй – до 97% при скорости фильтрования соответственно 25 и 8 м/ч. Приведены данные экспериментальных исследований и промышленных испытаний на действующем водозаборе. Обобщен опыт эксплуатации промышленных станций, подтверждающий эффективность разработанных энергосберегающих технологий кондиционирования подземных вод.

Ключевые слова

обезжелезивание , биореактор , подземные воды , деманганация , фильтр с плавающей загрузкой , энергосберегающая технология , производственные испытания

DOI 10.35776/VST.2021.07.01
УДК 628.16.081

Селюков А. В.

Комплексная технология кондиционирования холодных маломинерализованных подземных вод

Аннотация

Сообщается о новой комплексной технологии кондиционирования холодных маломинерализованных подземных вод. Технология разрабатывалась для целей хозяйственно-питьевого водоснабжения нефтегазоносных районов Тюменского Севера. При благополучном соотношении ресурсов пресной воды и фактического объема водопотребления в этом регионе России вопрос питьевого водоснабжения из подземных горизонтов остается острым из-за проблемного качества воды и низкой эффективности очистных сооружений. Технология предназначена для очистки от железа, марганца, сероводорода и обеспечивает стабилизационную обработку воды. Основные работы, включавшие лабораторные исследования и пилотные испытания, выполнены в период 2001–2020 годов. На основе разработанных технологических решений построены и успешно эксплуатируются водопроводные очистные сооружения в городах Ноябрьске (75 тыс. м³/сут, 2006 г.) и Новом Уренгое (65 тыс. м³/сут, 2007г.). Дополнительные испытания технологии, проведенные в Ханты-Мансийске и Комсомольске-на-Амуре, подтвердили ее эффективность. Технология предусматривает применение в качестве основных реагентов пероксида водорода и перманганата калия для окисления примесей воды, а также щелочного реагента для корректировки рН и стабилизационной обработки. Для обеспечения требований стандарта ВОЗ по содержанию железа и марганца дополнительно может использоваться флокулянт. Обобщены данные по составу подземных вод, использованных для испытаний, и на их основе определена рекомендуемая область применения разработанной технологии. Приведена принципиальная технологическая схема кондиционирования холодных маломинерализованных подземных вод, учитывающая 15-летний опыт эксплуатации построенных станций, а также современные решения по дозированию и смешению реагентов. Указано, что данная технология обеспечивает также частичное снижение содержания кремния в очищенной воде (до 30%). Разработанная технология позволяет получать стабильную питьевую воду при нормативном остаточном содержании железа, марганца и сероводорода.

Ключевые слова

обезжелезивание , пероксид водорода , подземная вода , перманганат калия , деманганация , стабилизационная обработка , каустическая сода , очистка от сероводорода

bbk 000000

УДК 628.161.2:546.72/.711

Селюков А. В., Байкова И. С.

Кондиционирование подземных вод для хозяйственно-питьевого водоснабжения промышленной площадки НПЗ

Аннотация

Приведены результаты экспериментальных исследований по кондиционированию подземных вод с высоким содержанием железа для целей хозяйственно-питьевого водоснабжения промышленной площадки нефтеперерабатывающего завода. На первом этапе были установлены точные значения водородного показателя подземной воды и окислительно-восстановительного потенциала среды, что позволило оценить возможность применения различных технологических процессов обезжелезивания-деманганации. Для измерений была использована проточная термостатированная ячейка специальной конструкции. Комплексная технология реагентной обработки, разработанная ранее для кондиционирования подземных вод Тюменского Севера, позволяет и в этом случае получить питьевую воду нормативного качества. Для очистки воды от железа и марганца с одновременной стабилизационной обработкой используются реагенты, имеющие сертификаты РФ для питьевого водоснабжения: перекись водорода (ГОСТ 177-88), перманганат калия (стандарт ANSI/AWWA 603-88) и каус­тическая сода (стандарт GB 5175-2008). Применение стабилизационной обработки гарантирует отсутствие вторичного загрязнения воды железом в разводящих сетях. Отделение нерастворимых продуктов реакции производилось путем фильтрования через зернистый слой (кварцевый песок фракции 0,5–1,2 мм). Полученные зависимости окислительно-восстановительного потенциала от доз реагентов позволяют автоматизировать процесс дозирования. В этом случае технология обеспечивает получение питьевой воды с остаточным содержанием железа и марганца менее 0,1 мг/л. В качестве дополнительного эффекта технология обеспечивает снижение содержания в воде примесей техногенного происхождения – АПАВ (75%) и нефтепродуктов (90%). При этом остаточное содержание АПАВ соответствует нормативу для бутилированной воды. На основе проведенных испытаний разработан Технологический регламент проектирования сооружений кондиционирования подземных вод производительностью 4800 м³/сут.

Ключевые слова

обезжелезивание , подземные воды , деманганация , стабилизационная обработка , очистка от техногенных примесей

bbk 000000

УДК 628.161.2:546.72/.711

Селюков А. В., Байкова И. С., Соловьева О. В.

Кондиционирование подземных вод Амурского водозабора (г. Комсомольск-на-Амуре)

Аннотация

Приведены результаты исследований по кондицио­нированию подземных вод Амурского водозабора г. Комсомольска-на-Амуре. В настоящее время здесь ведется строительство комплекса сооружений обез­железивания-деманганации в пласте, однако пробная эксплуатация первой очереди показала, что нормативное качество очищенной воды не достигается. Предложена альтернативная технология – обработка реагентами, позволяющая очищать воду от железа и марганца, а также стабилизировать ее. Технологические испытания учитывают все возможные сценарии эксплуатации строящегося комплекса сооружений пластовой очистки подземных вод.

Ключевые слова

обезжелезивание , подземные воды , деманганация , стабилизационная обработка

bbk 000000

УДК 628.161.2:546.72/.711

Тесля В. Г., Алексеев В. С., Кулаков В. В.

О критериях выбора наилучшей доступной технологии водоподготовки применительно к Амурскому водозабору (г. Комсомольск-на-Амуре)

Аннотация

При выборе технологии кондиционирования подземных вод предлагается ориентироваться на рекомендации СП 31.13330.2012 «Водоснабжение. Наружные сети и сооружения», «Классификатор технологии очистки природных вод» (НИИ ВОДГЕО, 2000 г.) и минимизацию воздействия на окружающую среду. Показано, что внутрипластовая очистка подземных вод максимально соответствует требованиям к наилучшим доступным технологиям и отечественным стандартам, разработанным на основе международного стандарта ISO 14000. На примере Амурского водозабора г. Комсомольска-на-Амуре отмечается полное соответствие запроектированной технологии внутрипластовой очистки от соединений железа и марганца упомянутым критериям с учетом специфического состава воды. При обсуждении особенностей реагентной обработки подземных вод обращено внимание на недопустимость многотоннажного использования прекурсора – перманганата калия для кондиционирования воды. Предлагается проводить дополнительную проверку технологии водоподготовки с учетом экономической эффективности.

Ключевые слова

реагентная обработка , подземные воды , водоподготовка , деманганация , внутрипластовая очистка , обез­железивание

bbk 000000

УДК 628.16.081

Селюков А. В., Байкова И. С.

Обезжелезивание-деманганация подземных вод водозабора «Северный» г. Ханты-Мансийска

Аннотация

Представлены результаты исследования процесса обезжелезивания-деманганации подземных вод водозабора «Северный» г. Ханты-Мансийска. Обрабатываемая подземная вода характеризуется низкими значениями жесткости, щелочности, солесодержания и температуры, что свойственно водам Тюменского Севера. Технология очистки воды на водозаборе не обеспечивает нормативного качества питьевой воды по железу и марганцу. Предложен альтернативный метод окисления перманганатом калия. В результате пилотных испытаний на водозаборе «Северный» установлена его оптимальная доза, позволяющая снизить концентрации железа и марганца до нормативного уровня. Показано, что предварительное подщелачивание обрабатываемой воды до рН 7,5 и 8,5 позволяет снизить эту дозу в 3–10 раз.

Ключевые слова

обезжелезивание , подземные воды , перманганат калия , деманганация , технологические испытания

bbk 000000

УДК 628.161.2:546.72/.711

Тесля В. Г., Стеблевский В. И., Домнин К. В., Херлитциус Йобст, Кулаков В. В.

Опытно-промышленная эксплуатация пилотной установки внутрипластовой очистки подземных вод
на Тунгусском водозаборе

Аннотация

Приводятся результаты опытно-промышленной эксплуатации пилотной установки внутрипластовой очистки воды от железа и марганца на Тунгусском водозаборе подземных вод г. Хабаровска. Подземные воды Тунгусского месторождения характеризуются высоким содержанием железа, марганца, растворенной углекислоты на фоне низких значений рН. Установка включала три эксплуатационных и 14 наблюдательных скважин. Показано положительное влияние искусственной подпитки пласта в зоне действия установок внутрипластовой очистки водой с повышенными значениями рН и содержания растворенного кислорода. На основе анализа данных качественного состава воды из наблюдательных скважин, расположенных на различном расстоянии от эксплуатационных и в разных частях пласта, дана схематическая визуализация размеров зоны осадконакопления вокруг эксплуатационных скважин. По результатам работы пилотной установки выполнен рабочий проект водозабора с внутрипластовой очисткой производительностью 106 тыс. м3/сут и в настоящее время завершено строительство первой секции водозабора производительностью 25 тыс. м3/сут.

Ключевые слова

обезжелезивание , подземные воды , деманганация , внутрипластовая очистка , гидродинамическое моделирование

bbk 000000

УДК 628.165:66.081.63

Курдюмов В. Р., Тимофеев К. Л., Краюхин С. А.

Особенности очистки шахтной воды  по технологии обратного осмоса

Аннотация

Исследована возможность очистки шахтной воды одного из отработанных медно-никелевых рудников методом обратного осмоса. Состав шахтной воды, мг/дм³: Mn 0,6–1; Fe 0,01–0,1; Ni 0,8–1,5; Cu 0,3–0,5; Zn 0,05–0,25; Co 0,02–0,07; Na 35–50; Ca 125–150; Mg 35–45; SO4 100–200; Cl
65–75; Al 0,02–0,05; Si 9–11; Se 0,1–0,2; As < 0,005; Te < 0,005; Pb < 0,005; Hg < 0,00005; солесодержание 750–850; общая жесткость 9,5–11,5 °Ж; рН 7–7,5. Исследования проводились на опытной установке производительностью 1 м³/ч по исходной шахтной воде. Установка состоит из модулей ультрафильтрации и обратного осмоса. Степень выхода пермеата варьировалась в диапазоне 50–75% от объема исходной воды. Опробован способ реагентной деманганации и обезжелезивания шахтной воды на предварительной стадии очистки. Качество очищенной воды (пермеата) полностью удовлетворяет требованиям, предъявляемым к воде хозяйственно-питьевого назначения. Описаны режимные параметры работы опытной установки, указаны расходные нормы реагентов. Приведены особенности использования технологии обратного осмоса применительно к очистке шахтной воды. Определены основные технико-экономические показатели работы установки обратного осмоса в пересчете на 1 м³/ч очищенной воды при ее выходе 75% от входящего потока. Описан способ утилизации концентрата при условии уменьшения его выхода до 5%, что делает возможным извлечение ценных примесей (цветных металлов).

Ключевые слова

обезжелезивание , обратный осмос , ультрафильтрация , индекс стабильности , деманганация , утилизация концентрата , шахтная вода , цветные металлы

DOI 10.35776/VST.2022.04.02
УДК 628.161.3:628.168.3

Селюков А. В., Рафф П. А., Мишина Т. Ф.

Предпроектные технологические испытания по очистке речной воды в Заполярье

Аннотация

Приводятся результаты предпроектных технологических испытаний по очистке воды реки Вары-Хадыта, являющейся источником питьевого и хозяйственно-бытового водоснабжения села Яр-Сале (Ямало-Ненецкий автономный округ). В речной воде в течение всего года превышено допустимое содержание железа, марганца, взвешенных веществ и соединений, обусловливающих цветность воды. Низкие значения температуры, щелочности и солесодержания являются причиной низкого уровня стабильности воды (индекс Ланжелье от –3,8 до –1,1 ед.). Водоочистные сооружения с. Яр-Сале (ВОС-50) не обеспечивают получение очищенной воды нормативного качества. Это вызвано как некорректной технологией водоподготовки, использующей для осветления только фильтрование, так и неполным набором реагентов, необходимых для получения питьевой воды. При реконструкции очистных сооружений, в связи с периодическим применением высоких доз коагулянта, предлагается заменить технологию классической схемой осветления (отстаивание – фильтрование), а также дополнить реагентную обработку процессами подщелачивания и окисления марганца речной воды перманганатом калия. Для назначения проектных режимов реагентной обработки воды были проведены технологические испытания в условиях ВОС с. Яр-Сале. Для осветления и обесцвечивания воды применялись реагенты, используемые на ВОС с. Яр-Сале (коагулянт ПОХА марки «Аква-Аурат-30™», флокулянт Praestol 2530). Показано, что применение только этих реагентов не позволяет получить питьевую воду нормативного качества. Для повышения эффективности очистки предлагается реагентную обработку проводить в две стадии: перед отстойниками – подщелачивание, коагуляция и флокуляция, затем перед фильтрами – дополнительное подщелачивание, окисление марганца перманганатом калия и дополнительная флокуляция. Определены рабочие дозы реагентов, гарантирующие получение стабильной питьевой воды в соответствии с требованиями действующих нормативных документов. На основании полученных результатов испытаний разработан технологический регламент проектирования реконструкции ВОС-50 с. Яр-Сале.

Ключевые слова

обезжелезивание , перманганат калия , деманганация , речная вода , стабилизационная обработка , кальцинированная сода , обесцвечивание , «Аква-Аурат-30тм» , Praestol 2530

DOI 10.35776/MNP.2020.02.01
УДК 628.16.081:542.943-92

Селюков А. В., Рахимов В. В.

Реконструкция станции очистки подземных вод г. Ноябрьска (ЯНАО)

Аннотация

Приводятся основные результаты технологических изыс­каний, положенных в основу проекта реконструкции станции очистки подземных вод г. Ноябрьска (Ямало-Ненецкий автономный округ). Станция построена по проекту ЗАО «ДАР/ВОДГЕО» (Москва) и принята в постоянную эксплуатацию в сентябре 2006 г. На станции используется новая технология, предусматривающая последовательную обработку воды двумя окислителями – пероксидом водорода и перманганатом калия с целью очистки от соединений железа и марганца. Недостатки проекта и неполная реализация проектных решений усложняют штатную эксплуатацию станции и затрудняют получение питьевой воды нормативного качества. Установлено, что в подземной воде присутствует сероводород в концентрациях до 0,1 ­мг/дм³,
что требует дополнительного расхода реагентов. Ручное дозирование реагентов приводит к значительным отклонениям от необходимых доз: от –14,5 до +19,1% для пероксида водорода и от –8,5 до +9,1% для перманганата калия. Указано, что применяемые в качестве реагента технические продукты перманганата калия производства КНР создают угрозу увеличения токсичнос­ти питьевой воды. Найденное значение величины индекса Ланжелье (индекса насыщения карбонатом кальция) подземной воды (–2,35 ед.) позволило сделать вывод о необходимости стабилизационной обработки путем подщелачивания. Выполненные пробные обработки воды пероксидом водорода и перманганатом калия в сочетании с подщелачиванием показали, что такой процесс обеспечивает достижение остаточных концентраций марганца < 0,1 мг/дм³ и железа общего 0,1–0,15 мг/дм³ при отсутствии остаточного сероводорода. Однако для получения воды постоянного нормативного качества необходима высокая точность дозирования реагентов, что может быть достигнуто только путем полной автоматизации процесса. Выполненный на основе технологических изысканий проект реконструкции станции очистки подземных вод г. Ноябрьска позволяет решить существующие проблемы и обеспечить нормативное качество очищенной воды.

Ключевые слова

обезжелезивание , подземные воды , пероксид водорода , перманганат калия , деманганация , стабилизационная обработка , каустическая сода , очистка от сероводорода

УДК 628.161.2
DOI 10.35776/VST.2024.02.01

Рублевская О. Н., Гвоздев В. А., Портнова Т. М., Сазанова Н. И., Давидович А. С., Витковская Р. Ф., Нестерова Т. М.

Теория и практика технологии обезжелезивания и деманганации: опыт Республики Беларусь и Российской Федерации (часть 1)

Аннотация

Статья посвящена анализу методов удаления железа и марганца из подземных вод на объектах водоподготовки с обоснованием каждого этапа технологической схемы на основе физико-химических закономерностей процессов. Представлены сведения о факторах, влияющих на состав подземных вод, теоретические основы физико-химических процессов обезжелезивания и деманганации, инновации в области развития технологий. Приведена оценка эффективности действующих станций производства питьевой воды Республики Беларусь и РФ. Статья, приуроченная к 150-летию УП «Минскводоканал», подтверждает взаимодействие водоканалов двух соседних государств, которые имеют аналогичные геохимические характеристики водоносных грунтов.

Ключевые слова

обезжелезивание , биореактор , деманганация , каталитическая загрузка , контактно-сорбционные и напорные фильтровальные сооружения , кавитационная установка

УДК 628.161.2
DOI 10.35776/VST.2024.03.02

Рублевская О. Н., Гвоздев В. А., Портнова Т. М., Сазанова Н. И., Давидович А. С., Витковская Р. Ф., Нестерова Т. М., Гусев А. А.

Теория и практика технологии обезжелезивания и деманганации: опыт Республики Беларусь и Российской Федерации (часть 2)

Аннотация

Статья посвящена анализу методов удаления железа и марганца из подземных вод на объектах водоподготовки с обоснованием каждого этапа технологической схемы на основе физико-химических закономерностей процессов. Представлены сведения о факторах, влияющих на состав подземных вод, теоретические основы физико-химических процессов обезжелезивания и деманганации, инновации в области развития технологий. Приведена оценка эффективности действующих станций производства питьевой воды Республики Беларусь и Российской Федерации. Вторая часть статьи, приуроченной к 150-летию УП «Минскводоканал», подтверждает взаимодействие водоканалов двух соседних государств, которые имеют аналогичные геохимические характеристики водоносных грунтов.

Ключевые слова

обезжелезивание , биореактор , деманганация , каталитическая загрузка , контактно-сорбционные и напорные фильтровальные сооружения , кавитационная установка

DOI 10.35776/VST.2022.08.02
УДК 628.161

Фесенко Л. Н., Игнатенко С. И., Федотов Р. В., Щукин С. А., Каберская Д. В., Паукова Д. В.

Технология двухступенчатой очистки воды с высоким содержанием железа и марганца

Аннотация

Представлены результаты лабораторных исследований и производственных испытаний совместного обезжелезивания и деманганации подземной воды на локальных очистных сооружениях хутора Махин Ростовской области. Установлен эффект обезжелезивания и деманганации подземной воды в технологической схеме с искусственной аэрацией, окислением и последующим одно- и двухступенчатым фильтрованием. Определены точки ввода и оптимальные дозы перманганата калия и коагулянта в схеме двухступенчатого фильтрования. Предложена технологическая схема совместного обезжелезивания и деманганации подземной воды с содержанием железа от 10 до 15 мг/дм³ и марганца до 3,2 мг/дм³.

Ключевые слова

обезжелезивание , деманганация , очистка подземных вод , локальные станции водоподготовки , двухступенчатое фильтрование

bbk 000000

УДК 628.16.081:546.72/.711

Рязанцев А. А., Глазков Д. В., Просяников Е. Д.

Удаление железа и марганца из природных вод

Аннотация

Целью исследований было изучение влияния кавитации, инициированной в низконапорных устройствах струйного типа, на кинетику окисления ионов Fe²⁺ и Mn²⁺, а также разработка метода удаления марганца и железа из природных вод без использования химических реагентов. Приведены результаты исследований и механизмы каталитического окисления железа Fe²⁺ и марганца Mn²⁺ в воде под воздействием кавитации. Устройство струйного типа снабжено кассетой, выполненной в виде конуса, с помещенной в нее загрузкой из дробленого природного марганцевого минерала псиломелана или мелких кусочков стальной стружки. Частицы катализатора MnO₂ и (или) FeOOH, попадающие в воду вследствие коррозии загрузки под воздействием кавитации, становятся центрами, на которых осуществляется адсорбция и окисление ионов Fe²⁺ и Mn²⁺. Установлено, что в этих условиях окисление Fe²⁺ не является лимитирующей стадией, а полное окисление ионов Mn²⁺, исходная концентрация которых составляла 2 мг/л, происходит за 5 минут. Причинами быстрого окисления марганца в реакторе с загрузкой из стальной стружки служат высокая скорость коррозии Fe⁰ под воздействием кавитации и каталитическое действие аморфных гидроксидов железа, образующихся при коррозии загрузки. Полученные экспериментальные данные позволили разработать технологическую схему очистки воды от марганца и железа, включающую кавитационный модуль и керамические мембранные фильтры, работающие в режиме кросс-фильтрации. Рассчитаны размеры и объем очистных сооружений для станции водоподготовки производительностью 60 м³/сут.

Ключевые слова

железо , марганец , природные воды , деманганация , обез­железивание , каталитическое окисление , кавитация , кросс-фильтрация

bbk 000000

УДК 628.161.2:546.(711+72)

Журба М. Г., Савельев С. П., Урусов Д. Ю., Габлия Ю. А., Дячук С. А., Лыков В. В., Парусов Д. В.

Усовершенствование технологии обезжелезивания и деманганации подземных вод г. Ульяновска

Аннотация

Предложена и испытана усовершенствованная двухступенчатая технология обезжелезивания и деманганации подземных вод с плавающей пенополистирольной загрузкой на очистных сооружениях г. Ульяновска. На первой ступени очистки реализуются процессы аэрации­дегазации, контактного фильтрования и регулирования скорости фильтрования для фильтров второй ступени. Установлено, что удаление марганца из воды Архангельского грунтового водозабора может быть осуществлено лишь при дополнительном использовании перед фильтрами второй ступени 4–5­процентного раствора перманганата калия с дозами 0,6–0,8 мг/л. При этом время контакта реагента с загрузкой фильтра второй ступени может быть сокращено с 20 до 4–5 мин.

Ключевые слова

обезжелезивание , подземные воды , окисление , деманганация , катализатор , биореактор­фильтр , плавающая пенополистирольная загрузка