DOI 10.35776/VST.2021.12.05
УДК 628.1/.2

Гвоздев В. А., Леонов Л. В., Рублевская О. Н.

Вечный двигатель прогресса

Аннотация

Качество услуг водоснабжения и водоотведения за первые двадцать лет XXI века вывело на новый уровень развития ГУП «Водоканал Санкт-Петербурга» благодаря внедрению инновационных технологий в системах водоснабжения и водоотведения. Использование технологий, таких как двухступенчатое обеззараживание питьевой воды, дезодорирование полигонов, геотубирование, применение центрифуг «Флоттвег», порошкообразного однокомпонентного флокулянта, порошкообразного активированного угля, внедрение системы измерения осадков, осуществлялись при активном участии Федора Ивановича Лобанова – помощника генерального директора ГУП «Водоканал Санкт-Петербурга» по работе с промышленностью, которому в ноябре 2021 г. исполнилось 80 лет.

Ключевые слова

гипохлорит натрия , флокулянт , порошкообразный активированный уголь , почвогрунт , геотубирование , атмосферные осадки , осадкомер , инновационная технология , полиакриламид , предотвращение распространения запахов

bbk 000000

УДК 628.162.8

Кинебас А. К., Яковлев В. Ю.

Внедрение двухступенчатой схемы обеззараживания воды на водопроводных станциях Санкт-Петербурга

Аннотация

Рассказано о модернизации систем обеззараживания воды на водопроводных станциях Санкт-Петербурга с использованием гипохлорита натрия и сульфата аммония. Это позволило полностью ликвидировать угрозу поражения территории и населения города высокотоксичными веществами (газообразными хлором и аммиаком) вследствие возможных аварий на промышленных площадках ГУП «Водоканал Санкт-Петербурга» и при транспортировке сжиженного хлора и растворов аммиака, а также исключить воздействие хлора и аммиака на окружающую среду при разгерметизации оборудования. Внедрение технологии обеззараживания воды ультрафиолетовым облучением способствовало реализации концепции множественных барьеров при обеззараживании питьевой воды на водопроводных станциях города.

Ключевые слова:

питьевая вода , обеззараживание , сжиженный хлор , гипохлорит натрия , аммиачная вода , сульфат аммония , ультрафиолетовое облучение

bbk 000000

УДК 628.166.094.3(477.75)

Гутенёв В. В., Денисов В. В., Скрябин А. Ю., Фесенко Л. Н.

Водоснабжение Крыма: передовые технологии обеззараживания на базе местных ресурсов

Аннотация

Общемировой задачей является обеспечение населения доброкачественной водой, а также эффективная очистка промышленных и хозяйственно-бытовых стоков на фоне нарастающего дефицита доступных пресных вод. Эта проблема со всеми ее последствиями для здоровья людей и экономики также актуальна для многих субъектов Российской Федерации, в том числе и для нового – Республики Крым. Основные трудности с водоснабжением современного Крыма обусловлены дефицитом питьевой воды, низкой санитарной надежностью систем водоподготовки, отсутствием достаточного количества обеззараживающих установок в сельской местности, неудовлетворительным санитарно-техническим состоянием водопроводных сетей. Все это осложняет эпидемиологическую обстановку в курортных центрах полуострова, особенно в период массового наплыва отдыхающих. Неудовлетворительное, даже критическое состояние инфраструктуры водоснабжения городов и поселений Крыма затрудняет предоставление надлежащих по качеству услуг водоснабжения (и водоотведения) населению. Рассмотрены варианты применения технологий водоподготовки с использованием гипохлорита натрия различной концентрации с учетом особенностей Южного и Степного Крыма. Наличие морской воды и источников соленых вод на равнинной части полуострова, возможность применения «сотовой» системы распределения дезинфектанта делают широкомасштабное внедрение указанной технологии экологически и экономически целесообразным.

Ключевые слова

водоснабжение , гипохлорит натрия , электролиз , водоотведение , обеззараживание воды , морская вода , подземные соленые воды

bbk 000000

УДК 628.1

Скрябин А. Ю., Фесенко Л. Н., Поповьян Г. В.

Импортозамещающие технологии и оборудование для производства гипохлорита натрия

Аннотация

Показана актуальность и экономическая целесообразность замещения импортного электролизного оборудования оте­чественными установками производства низкоконцентрированного гипохлорита натрия в схемах обеззараживания питьевой воды. Обеззараживание питьевой воды хлорированием в России вошло в практику в начале 1920-х годов (в Петрограде). Это практически решило проблему эффективного санитарного обеспечения водоснабжения населенных мест. Однако в свете современных требований обеззараживание воды газообразным хлором, завозимым на водоочистные станции в сжиженном виде, имеет ряд недостатков, среди которых самым существенным является способность хлора в случае его утечки поражать не только обслуживающий персонал, но и население прилегающей к водоочистной станции территории. Транспортирование емкостей с хлором и хранение его многотонных запасов на складах представляет реальную опасность для городов и населенных пунктов. Это обстоятельство дало развитие тенденции отказа от традиционного хлорирования при подготовке питьевой воды в пользу электролитического гипо­хлорита натрия, получаемого на месте потребления путем электролиза раствора поваренной соли.

Ключевые слова

гипохлорит натрия , электролизное оборудование , декарбонизатор , регенерационный раствор , сатуратор

bbk 000000

УДК 628.166

Журавкова И. В.

Импортозамещение в действии

Аннотация

По решению Правительства Российской Федерации, необходимо перестроить экономическую модель развития страны и перейти на импортозамещение технологий в стратегически важных отраслях, используя внутренние источники. Научно-производственная фирма «Невский Кристалл» разработала и производит широкий ассортимент электролизных установок для получения и дозирования низкоконцентрированного электролитического гипохлорита натрия. Установки полностью соответствуют международным стандартам.

Ключевые слова

гипохлорит натрия , водоподготовка , обеззараживание воды , электролизная установка , импортозамещение

УДК 628.161:66.081.63
DOI 10.35776/VST.2024.01.02

Первов А. Г., Спицов Д. В., Тет Зо Аунг, Медведько В. В.

Использование метода обратного осмоса для получения концентрированного раствора поваренной соли для производства гипохлорита натрия

Аннотация

Описано применение мембранных установок обратного осмоса и нанофильтрации для производства питьевой воды. Отмечается, что в системах питьевого водоснабжения эффективным методом обеззараживания является использование гипохлорита, который получают электролизом концентрированных растворов поваренной соли. Рассматривается новая область применения систем обратного осмоса – получение, помимо очищенной воды, концентрированных растворов хлорида натрия, используемых для производства гипохлорита натрия, что сокращает эксплуатационные расходы станции подготовки питьевой воды благодаря отказу от закупки реагента – поваренной соли. Представлена технологическая схема предлагаемой технологии, заключающаяся в каскадной обработке исходной воды с применением нанофильтрационных мемб­ран с низкой селективностью, что позволяет проводить разделение концентрата на растворы одновалентных и двухвалентных ионов. Описана методика проведения эксперимента, представлены экспериментальные зависимости, позволяющие определить эффективность разделения концентрата. По результатам экспериментов выполнен экономический расчет затрат на создание дополнительной системы получения концентрированных растворов, показывающий экономическую эффективность предлагаемого процесса по сравнению с использованием поваренной соли.

Ключевые слова

обеззараживание , гипохлорит натрия , обратный осмос , установка обратного осмоса , нанофильтрация , утилизация концентрата , подготовка питьевой воды , метод электролиза

bbk 000000

УДК 628.166:661.417/.418

Фесенко Л. Н., Пчельников И. В., Териков А. С., Нгуен Тхи Туан Зьеп

Исследование влияния концентрации хлоридов на образование активного хлора при прямом электролизе

Аннотация

Электрохимический гипохлорит натрия все чаще используется в процессах водоподготовки на объектах водоснабжения и водоотведения. В качестве сырья для его получения можно использовать природные воды, содержащие хлориды. Приведены результаты исследования электролиза низкоминерализованной воды с концентрацией хлоридов 25, 50 и 100 мг/дм³. Модельный раствор получен путем растворения в дистиллированной воде поваренной соли марки «Экстра». Опыты проводили в интервале значений плотности тока от 10 до 500 А/м². С увеличением продолжительности электролиза концентрация активного хлора возрастает. Установлено, что при заданных значениях анодной плотности тока можно получить активный хлор различной концентрации, например до 220 мг/дм³, при плотности тока 100 А/м² и содержании хлоридов 100 мг/дм³. Особенностью процесса является превышение количества образовавшегося активного хлора над стехиометрическим содержанием хлоридов в обрабатываемой воде до 1,7–1,9 раза, что, вероятно, вызвано образованием других окислителей, например перекиси водорода. При плотности тока до 500 А/м² с увеличением продолжительности электролиза выход активного хлора уменьшается. По результатам проведенных исследований предложена номограмма для определения выхода активного хлора по току в зависимости от концентрации хлоридов в растворе и рекомендуемой плотности тока.

Ключевые слова

гипохлорит натрия , хлориды , подземные и поверхностные воды , прямой электролиз воды , окислители , плотность тока

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

DOI 10.35776/MNP.2019.10.01
УДК 628.166:661.417/.418

Пчельников И. В., Териков А. С., Нгуен Тхи Туан Зьеп, Щукин С. А.

Исследование прямого электролиза воды Вьетнамского моря при производстве гипохлорита натрия

Аннотация

Электрохимический гипохлорит натрия применяется на объектах водоснабжения во всем мире. В качестве сырья перспективно использование природных вод, содержащих хлориды, что существенно упрощает технологическую схему получения гипохлорита натрия. Технология прямого электролиза может встраиваться в действующие схемы водоподготовки без их существенного изменения. Применение природных вод, содержащих хлориды, позволяет отказаться от покупки поваренной соли, что снижает стоимость готового продукта. Представлены результаты исследований прямого электролиза воды Вьетнамского моря. В ходе экспериментов определяли влияние расхода морской воды и плотности тока на концентрацию активного хлора в получаемом гипохлорите натрия, изменение величины выхода хлора по току и удельный расход электроэнергии на 1 кг образующегося активного хлора. Определены основные технологические параметры, позволяющие получать гипохлорит натрия прямым электролизом морской воды с использованием в качестве электродов оксидный иридиево-рутений титановый анод. Показано, что выход хлора по току достигает максимальных значений (85–90%) при концентрации активного хлора в продукте 2 ± 0,2 г/дм3, что обусловливает технологическую и экономическую целесообразность получения гипохлорита натрия из морской (океанской) воды.

Ключевые слова

гипохлорит натрия , хлориды , морская вода , прямой электролиз воды , плотность тока

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

bbk 000000

УДК 621.357.1:628.162.8

Кинебас А. К., Яковлев В. Ю., Нефедова Е. Д., Лобанов Ф. И.

Обеззараживание воды низкоконцентрированным гипохлоритом натрия на водопроводных станциях Санкт-Петербурга

Аннотация

На двух самых крупных водопроводных станциях Санкт-Петербурга, Южной и Северной, внедрен способ обеззараживания воды гипохлоритом натрия, получаемым на месте применения из раствора поваренной соли методом электролиза. Использование гипохлорита натрия низкой концентрации позволяет избежать необходимости транспортировки и длительного хранения готового раствора. Внедренная технология позволила значительно минимизировать опасность, существовавшую при использовании сжиженного хлора, а также снизить производственные расходы по сравнению с высококонцентрированными растворами гипохлорита натрия.

Ключевые слова:

обеззараживание , гипохлорит натрия , низкоконцентрированный раствор , электролиз , поваренная соль , умягченная вода , автоматизация процесса

bbk 000000

УДК 628.166:628.1.033 (470.61-25)

Фесенко Л. Н., Игнатенко С. И., Скрябин А. Ю., Федотов Р. В.

Обеспечение безотходности и экологичности технологии производства гипохлорита натрия на установках «Хлорэфс»

Аннотация

Рассмотрены пути решения проблем обеспечения безотходности и экологичности технологии крупнотоннажного производства гипохлорита натрия на электролизных станциях водоочистных сооружений большой производительности. Показано, что при кондиционировании воды, используемой для приготовления солевых растворов, более предпочтителен метод кислотной декарбонизации, как исключающий образование каких-либо сопутствующих стоков. Он значительно дешевле катионитного умягчения и позволяет использовать соль любой сортности. Сатураторы для приготовления насыщенного раствора соли должны быть оборудованы системами промывки по типу скорых водопроводных фильтров с отводом промывной воды в систему очистки и повторного ее использования в схеме солерастворения.

Ключевые слова

обеззараживание , гипохлорит натрия , электролиз , промывные воды , солерастворение , катионитовое водоумягчение , декарбонизация

DOI 1035776/MNP.2020.07.01
УДК 628.162.84

Фесенко Л. Н., Игнатенко С. И., Скрябин А. Ю., Пчельников И. В.

Образование летучих хлорорганических соединений при обеззараживании донской воды хлорсодержащими реагентами

Аннотация

Для очистки и обеззараживания воды применяют различные окислители, в том числе хлор и его производные (гипохлориты, хлорамины, хлорная известь и др.), озон, реже двуокись хлора, перекись водорода, перманганат калия и др. Традиционно санитарно-эпидемиологическая безопасность питьевой воды обеспечивается хлорированием в силу санитарно-гигиенической надежности, пролонгированности бактерицидного действия, относительной простоты и экономичности метода. При дезинфекции воды используется реагент, содержащий активный хлор, который, входя в реакцию замещения с присутствующими в воде органическими веществами, образует токсичные соединения, относящиеся к группе тригалометанов (хлороформ, ди­хлорбромметан, хлордибромметан, бромоформ и др.). Особенностью донской воды является наличие бромидов (0,18–0,2 мг/дм³), что приводит к образованию бромсодержащих летучих хлорорганических соединений. В Промышленном районе г.Новочеркасска на водоочистных сооружениях реализована технология получения дезинфектанта «Диоксид хлора и хлор», основанная на протекании окислительно-восстановительной реакции между хлоратом и хлоридом натрия в кислой среде. Применение жидкого хлора и гипохлорита натрия для обеззараживания донской воды приводит к образованию летучих хлорорганических соединений с преобладанием дибромхлорметана и хлордибромметана. Эффективным способом снижения концент­раций ЛХС до значений 0,02–0,1 ПДК при использовании жидкого хлора или гипохлорита натрия является преаммонизация воды с соотношением хлора к сульфату аммония 4:1. Хлорат-хлоридная технология получения диоксида хлора в кислой среде вместо реагента «Диоксид хлора и хлор» генерирует 100%-ный раствор гипохлорита в формате хлорноватистой кислоты, способной в отсутствие преаммонизации воды образовывать ЛХС в концентрациях, превышающих ПДК.

Ключевые слова

гипохлорит натрия , обеззараживание воды , хлорная вода , диоксид хлора , бромсодержащие тригалогенметаны , преаммонизация , хлорат-хлоридное получение диоксида хлора

bbk 000000

УДК 628.166

Кинебас А. К., Костюченко С. В., Портнова Т. М., Михайлов В. В.

Опыт обеззараживания питьевой воды в Санкт-Петербурге

Аннотация

Изложен опыт работы ГУП «Водоканала Санкт-Петербурга» по внедрению технологии двухступенчатого обеззараживания питьевой воды с использованием гипохлорита натрия и ультрафиолетового облучения. Изложена концепция обес­печения гарантированной эпидемической безопасности питьевого водоснабжения Санкт-Петербурга и ближайших пригородов. Работы по модернизации систем обеззараживания воды были проведены на действующих сооружениях без снижения эффективности очистки и производительности водопроводных станций. На водопроводных станциях применяются гипохлорит натрия марки «А» и низкоконцент­рированный гипохлорит натрия (NaOCl), производимый на заводах Южной и Северной водопроводных станций. Процесс получения гипохлорита натрия предусматривает: хранение соли, приготовление насыщенного раствора поваренной соли, приготовление умягченной воды, приготовление рабочего раствора поваренной соли концент­рацией 3–4% (масс.), производство гипохлорита натрия концентрацией 0,8% (масс.), хранение гипохлорита натрия в двух резервуарах. Процесс производства низкоконцентрированного NaOCl проводится в автоматическом режиме. Для эффективного воздействия на весь спектр микроорганизмов, включая бактерии, вирусы и цисты простейших используется ультрафиолетовое облучение. Отличительной особенностью станций УФ-обеззараживания на объектах ГУП «Водоканал Санкт-Петербурга» является то, что УФ-оборудование установлено на выходе питьевой воды в распределительную сеть (время контакта менее 1 мин). Надежность процесса обеззараживания обеспечена выбранным методом УФ-облучения тонкого слоя воды. С 2017 г. управление работой оборудования и контроль за дозой облучения осуществляются в автоматическом режиме. Установленное на сооружениях аналитическое оборудование произведено в Санкт-Петербурге.

Ключевые слова

питьевая вода , гипохлорит натрия , ультрафиолетовое облучение , водопроводная станция , санитарно-эпидемиологическая безопасность , жидкий хлор

bbk 000000

УДК 628.162.84.004.1

Сиволов Г. Е., Кармалов А. И., Медриш Г. Л., Писков М. В., Панчук С. А., Зорин А. П.

Опыт эксплуатации и совершенствование системы обеззараживания воды с использованием гипохлорита натрия

Аннотация

Более десяти лет назад на водоочистных сооружениях г. Северска система обеззараживания с использованием жидкого хлора была переведена на гипохлорит натрия. В настоящее время проведена модернизация оборудования, за счет применения аэрогидродинамических смесителей интенсифицированы процессы смешения реагента с обрабатываемой водой, полностью автоматизирована работа реагентного хозяйства, в том числе дозирование гипохлорита натрия пропорционально расходу воды.

Ключевые слова

обеззараживание , фильтр , гипохлорит натрия , водоподготовка , автоматизация , аэрогидродинамический смеситель

УДК 628.237.2:628.521
DOI 10.35776/VST.2023.10.03

Черкесов А. Ю., Исраилов Р. В.

Очистка газовоздушных смесей от дурнопахнущих веществ в системах водоотведения

Аннотация

Приведено научное обоснование применения метода абсорбции сероводорода водной средой, содержащей окислитель – гипохлорит-ион, получаемый электрохимическим путем в потоке многократно используемого поглотительного раствора, в противоточном абсорбере для очистки газовоз­душных смесей в системах водоотведения. Представлены результаты теоретических и экспериментальных исследований влияния производственных факторов на эффективность очистки газовоздушных смесей от сероводорода с использованием предлагаемого метода. Даны рекомендации по применению метода. Приведена технологическая схема очистки газовоздушных смесей в системах водоотведения методом абсорбции сероводорода водной средой, содержащей окислитель – гипохлорит-ион, а также технологические парамет­ры ее применения. Предоставлены результаты оценки экономической эффективности разработанной технологии.

Ключевые слова

гипохлорит натрия , сероводород , абсорбция , газоочистка , абсорбент , абсорбер

bbk 000000

УДК 628.16.081:628.161.2

Селюков А. В., Рафф П. А., Семенов М. Ю., Мишина Т. Ф.

Пилотные испытания технологии кондиционирования цветной маломутной воды двухступенчатым фильтрованием

Аннотация

Приводятся результаты пилотных испытаний технологии кондиционирования цветной маломутной воды двухступенчатым фильтрованием. Испытания проведены для уточнения параметров разрабатываемой технологии и определения эффективности очистки воды реки Зеи (Амурская область) с целью ее использования в хозяйственно-питьевом и производственном водоснабжении проектируемого промышленного объекта. Речная вода в период испытаний отличалась низкой температурой (3,5–7,5 °С), низкими значениями рН (6,5–6,7) и щелочности (0,4–0,5 мг-экв/дм3) при цветности до 80 град. Для уточнения доз реагентов предварительно проведены тестовые (лабораторные) испытания. Установлено, что обработка речной воды гипохлоритом натрия обеспечивает заметный эффект обесцвечивания – до 40%. Однако увеличение дозы окислителя более 10 г/м³ малоэффективно. При указанной цветности речной воды доза реагента может назначаться в пределах 5–7 г/м³. В связи с низкими значениями щелочности рекомендовано проводить подщелачивание воды кальцинированной содой оптимальной дозой 6 г/м³. По результатам пробной реагентной обработки воды предпочтение было отдано коагулянту «Аква-Аурат™30» в дозах 35–40 г/м³. При сопоставлении флокулянтов группы Праестол лучшие результаты показал Праестол 650TR в дозах 0,1–0,15 г/м³. Пилотные испытания по очистке воды р. Зеи подтвердили высокую эффективность технологии двухступенчатого фильтрования (контактный префильтр + скорый фильтр). Применение коагулянта «Аква-Аурат™30» в сочетании с флокулянтом Праестол 650TR позволило обеспечить нормативное качество питьевой воды, а также качество, необходимое для производственного водоснабжения проектируемого промышленного объекта.

Ключевые слова

гипохлорит натрия , водоподготовка , коагулянт , флокулянт , цветная маломутная речная вода , двухступенчатое осветление , кальцинированная сода

bbk 000000

УДК 628.16.087

Фесенко Л. Н., Скрябин А. Ю., Бессарабов С. Ю., Пчельников И. В., Игнатенко С. И.

Применение концентрата установок обратного осмоса в технологии производства  электролизного гипохлорита натрия

Аннотация

Обратный осмос и нанофильтрация благодаря высокой эффективности и минимальному расходу реагентов широко применяются в технологических схемах деминерализации и умягчения воды для хозяйственно-питьевых целей и подготовки воды в промышленном производстве (для паровых котельных, оборотных охлаждающих циклов, подпитки теп­лосетей и др.). Однако методы мембранного разделения сопровождаются образованием концентрата, очистка и утилизация которого представляет сложную задачу. Приведены данные по утилизации концентратов установок мембранного разделения с получением хлоридно-натриевого сырья для производства электролизного низкоконцентрированного гипохлорита натрия. Поскольку стоки от обратноосмотических установок содержат повышенные концентрации не только хлорид-ионов, но и ионов Са²⁺, Mg²⁺, НCO^3- и SO₄^2-, целесообразно на первом этапе уменьшить объем технологического концентрата многократным концентрированием по схеме «нанофильтрация – обратный осмос». Далее концентрат от нанофильтрации с содержанием преимущественно двухвалентных ионов Са²⁺, Mg²⁺ и SO₄^2- подвергается реагентной обработке последовательно по схеме: на первой ступени соединениями бария, на второй – карбонатом и гидроксидом натрия. Это позволит выделить из раствора на первом этапе практически нерастворимый BaSO₄ с его осаждением в вихревом реакторе или ламельном сепараторе первой ступени, далее проводится осаждение малорастворимых в щелочной среде CaCO₃ и Mg(OH)₂ в реакторе второй ступени. Выведенные из материального баланса нерастворимые соли BaSO₄, CaCO₃ и Mg(OH)₂  обезвоживаются на фильтр-прессе и используются в качестве товарного или сырьевого продукта. Водный раствор хлорида натрия доконцентрируется трехступенчатым обратным осмосом с получением 2–2,5-процентного водного раствора (22–25 г/л) поваренной соли – высокосортного сырья для производства электролизного гипохлорита натрия с концентрацией 6–8 г/л по эквиваленту хлора. Хлорсодержащий продукт может быть использован для обеззараживания питьевых и сточных вод, биоцидной обработки градирен, теплообменных аппаратов для предотвращения и удаления биообрастаний, промывки ультра- и микрофильтрационных мембран, дезинфицирующей обработки сооружений и аппаратов водоподготовки, трубопроводов и иных комплектующих в производстве питьевой и технической воды.

Ключевые слова

гипохлорит натрия , концентрат , обратный осмос , нанофильтрация , десульфатация , реагентное умягчение

bbk 000000

УДК 628.166.094.3

Фесенко Л. Н., Игнатенко С. И., Пчельников И. В.

Совершенствование технологии производства гипохлорита натрия электролизом морской воды

Аннотация

Рассмотрен альтернативный способ производства низкоконцентрированного гипохлорита натрия электролизом морской воды взамен гипохлорита натрия, получаемого по традиционной технологии из растворов пищевой поваренной соли. Представлены результаты исследований производства гипохлорита натрия, получаемого электролизом натуральной черноморской воды, модельной черноморской воды в сравнении с 3-процентным раствором поваренной пищевой соли. Экспериментально изучено влияние физико-химических параметров электролиза морской воды на количество образующегося активного хлора. Определен химический состав и структура катодных отложений, образующихся во времени при электролизе морской воды, декарбонизированной морской воды и 3-процентного раствора пищевой поваренной соли. Дана сравнительная оценка коррозионных и электрохимических показателей металлооксидных покрытий анодов (оксидных рутениево-титановых анодов и оксидных иридий-рутениево-титановых анодов) при электролизе морской воды и 3-процентного раствора NaCl. Экспериментально подтверждена целесо­образность производства гипохлорита натрия электролизом морской воды и определены оптимальные условия проведения процесса. Установлен оптимальный состав металлооксидных покрытий анодов для получения низкоконцентрированного гипохлорита натрия электролизом морской воды. На основе результатов научно-экспериментальных исследований составлены рекомендации по выбору технологических схем производства гипохлорита натрия элект­ролизом морской воды в циркуляционном и проточном режимах электролиза и обоснованы рациональные области их применения. Проведена технико-экономическая оценка рекомендуемой технологии.

Ключевые слова

обеззараживание , гипохлорит натрия , электролиз , морская вода , газообразный хлор , оксидный рутениево-титановый анод , иридий-рутениево-титановый анод

bbk 000000

УДК 628.1.033:66.094.413

Жолдакова З. И., Лебедь-Шарлевич Я. И., Мамонов Р. А., Синицына О. О.

Совершенствование требований к контролю безопасности питьевой воды при хлорировании

Аннотация

Для обеззараживания воды наиболее широко применяют окислительные методы, в том числе с использованием хлора и гипохлорита натрия. Вместе с тем в нормативных документах санитарно-эпидемиологического законодательства не в полной мере отражены требования к контролю за их применением. Сравнительный анализ научно-технической и методической литературы, а также нормативных документов, регламентирующих параметры эффективности и безопасности обеззараживания питьевой воды хлором, показал, что при создании первого СанПиН 2.1.4.559-96 было упущено уточнение. Оно заключалось в том, что количественными показателями этих параметров является не обязательное одновременное присутствие свободного и связанного остаточного хлора. Данные производственного контроля питьевой воды станции водоподготовки г. Перми показали отсутствие необходимости поддержания концентрации остаточного свободного хлора на уровне 0,3–0,5 мг/л при наличии остаточного связанного хлора в пределах 0,8–1,2 мг/л. В связи с этим в СанПиН 2.1.4.1074-01 целесообразно внести соответствующие уточненные требования к контрою за содержанием свободного и связанного хлора в питьевой воде. При хлорировании воды газообразным хлором и гипохлоритом натрия образуется большое количество опасных галогенсодержащих летучих и полулетучих соединений, в том числе канцерогенных. Вместе с тем контроль качества воды осуществляется только по отдельным летучим веществам. Рекомендован дифференцированный подход к выбору индикаторных показателей для контроля за содержанием галогенсодержащих соединений с учетом особенностей исходной и обеззараженной питьевой воды.

Ключевые слова

хлорирование , гипохлорит натрия , обеззараживание воды , хлорсодержащие соединения , хлор , требования к контролю , остаточный свободный и связанный хлор