bbk 000000

УДК 628.1.2:62-278

Френкель В.С.

Мембранные технологии: прошлое, настоящее и будущее (на примере Северной Америки)

Аннотация

Освещаются основные тенденции в области разработки мембранных процессов для очистки воды и сточных вод в Северной Америке. Приведены основные характеристики, главные направления и особенности применения мембран, включая мембранные биореакторы. Сопоставляются характеристики, необходимые при оценке и выборе наилучших мембранных технологий для каждого отдельного проекта. Мембранная обработка в водоподготовке, очистке сточных вод и опреснении воды стала быстроразвивающимся направлением. При этом используются четыре категории мембран, которые классифицируются по размеру пор: микрофильтрация (MF), ультрафильтрация (UF), нанофильтрация (NF) и обратный осмос (RO). В области очистки сточных вод мембранные биореакторы (MBR) стали признанной технологией. Все четыре основных типа мембран обеспечивают удаление полного спектра веществ, загрязняющих воду, поэтому в большинстве случаев могут использоваться как самостоятельные технологии. Интегрированные мембранные процессы, комбинирующие различные типы мембран, становятся современным методом, позволяющим выполнять строгие требования, предъявляемые к качеству воды (сточных вод), поскольку обеспечивают минимально возможные размеры очистных сооружений, минимальный расход химических реагентов и в большинстве случаев являются самым рентабельным решением.

Ключевые слова

питьевая вода , очистка сточных вод , обратный осмос , ультрафильтрация , опреснение , мембраны , микрофильтрация , нанофильтрация , мемб­ранный биореактор

DOI 000000

УДК 628.16

Ульченко В. М., Татьянко Н. О., Глинка Н. С.

Общие проблемы водопроводных очистных сооружений и пути их решения

Аннотация

Качество поверхностных вод вследствие влияния антропогенных факторов подвержено быстрым, в основном негативным, изменениям, из-за чего на станциях водоподготовки не всегда возможно обеспечить нормативные показатели качества питьевой воды. В настоящее время многие водопроводные очистные сооружения нуждаются в модернизации, ретехнологизации и даже реконструкции. Кроме того, существенные изменения фактической подачи воды сооружениями (как правило, в сторону уменьшения) не всегда положительно влияют на технико-экономические показатели объектов водоподготовки. Обобщены проблемы, возникающие при эксплуатации водопроводных сооружений на всех этапах очистки поверхностных вод – микрофильтрация, реагентная обработка, смешение с реагентами и хлопьеобразование, отстаивание, фильтрование и обработка промывных вод. Рассмотрены методы, которые использует компания АО «МАЙ ПРОЕКТ» в своих проектах для решения таких проблем, как недостаточная эффективность очистки, перерасход реагентов, короткий фильтроцикл, большие потери воды на технологические нужды, сбросы неочищенных промывных вод, высокая себестоимость очистки.

Ключевые слова

отстойник , микрофильтрация , скорый фильтр , механический смеситель , камера хлопьеобразования , цеолиты , реконструкция водопроводных сооружений , доломит

bbk 000000

УДК 628.16.067.1:66.081.63

Стрелков А. К., Баранов А. В., Цабилев О. В., Ефанов И. А.

Оценка эффективности применения половолоконных мембран при очистке промывных вод

Аннотация

Развитие городов определяет необходимость увеличе­ния производительности  сооружений подготовки пить­евой воды, что требует максимально задействовать все мощности насосно-фильтровальных станций. В этой связи повторное использование очищенных промывных вод для хозяйственно-питьевых нужд позволило бы решить проблему дефицита воды и снизить экологическую нагрузку на водные объекты. В г. Самаре особенно остро стоит задача увеличения производительности насосно-фильтровальной станции № 2. Очистка речной воды осуществляется по одноступенчатой схеме на контактных осветлителях. Ввиду технологических особенностей процесса осветления такая схема не позволяет увеличить производительность станции путем оптимизации подбора фильтрующих загрузок. Альтернативным решением, которое дает возможность обеспечить стабильные показатели качества очистки, является использование баромемб­ранных процессов – микрофильтрации и ультрафильт­рации. Такие методы находят достаточно широкое применение для очистки речной воды на объектах небольшой производительности как в качестве самостоятельных, так и в составе более сложных технологических решений. Проведены исследования процесса очистки промывных вод насосно-фильтровальной станции, работающей по одноступенчатой схеме с применением половолоконных мембран. Рассмотрены основные направления и возможности внедрения новой технологической схемы. Приведены результаты предварительных испытаний пилотной установки на основе половолоконного мембранного элемента. Оценка качества полученного фильтрата показывает возможность его использования для хозяйственно-питьевых нужд. Концентрат после мембранных установок в существенно меньшем количестве может сбрасываться на канализационные очистные сооружения либо перерабатываться с целью выделения и обезвоживания осадка.

Ключевые слова

водоподготовка , мембрана , ультрафильтрация , насосно-фильтровальная станция , микрофильтрация , промывные воды , пилотная уста­новка

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 628.16
DOI 10.35776/VST.2023.04.02

Александров Р. А., Каграманов Г. Г., Лагунцов Н. И.

Разработка блока предварительной подготовки воды для гибридной реагентно-мембранной системы очистки

Аннотация

В настоящее время актуальной задачей является разработка и модернизация методов предварительной подготовки воды в установках мембранной очистки. Цель данной работы – разработка и исследование малогабаритного блока предварительной подготовки воды на основе реагентного метода для очистки сильнозагрязненных вод с высокой эффективностью по степени очистки, расходу реагентов и энергозатратам. Разработан блок предварительной подготовки воды на основе устройства дозирования и смешения реагентов, включающего струйные гидродинамические смесители – эжекторы. Устройство позволяет дозировать растворы реа­гентов в широком диапазоне значений коэффициентов инжекции и обеспечивает повышение степени очистки от солей жесткости и тяжелых металлов более чем на 20%, а от нефтепродуктов – на 8% по сравнению со стандартным перемешиванием лопастной мешалкой (120 об/мин) за счет реализации массообмена в интенсивном гидродинамическом поле при Re >> Reкр. Разработан и исследован гиб­ридный алюмокремниевый реагент, позволивший более чем на порядок (до 0,02–0,05 мг/л) снизить концентрацию токсичного остаточного алюминия в очищенной воде по сравнению с другими алюмосодержащими реагентами за счет образования мезопористых алюмокремниевых структур, обладающих эффектом объемной сорбции в диапазоне pH 6–8. Создан экспериментальный образец мобильной установки для очистки воды с блоком предварительной реа­гентной подготовки и мембранной доочистки на основе технологии микрофильтрации с использованием мембраны из пористого карбида титана и технологии низконапорного обратного осмоса с использованием мембраны, выполненной из тонкопленочного полиамидного композита. Показано, что использование блока предварительной подготовки приводит к повышению производительности устройства микрофильтрации до 3,7 раза при очистке воды от нефтепродуктов и солей жесткости и до 4,3 раза при очистке от тяжелых металлов (медь). Также показано, что разработанный образец мобильной установки обеспечивает заданную степень очистки сильнозагрязненных сточных вод по основным загрязнителям при минимальных среди аналогов удельных энергозатратах – 2,57 кВт·ч/м³.

Ключевые слова

мобильная установка , реагентная очистка , микрофильтрация , очистка воды , гибридная система , предварительная подготовка , мембранные методы , низконапорный обратный осмос

bbk 000000

УДК 628.321

Гейд Кадер, Совинье Филипп, Бюиссон Эрве

Технологическая схема «Actiflo^® – УФ- и МФ-мембраны»: эффективное решение для очистки поверхностных вод

Аннотация

Технологические схемы очистки поверхностных вод с мемб­ранной фильтрацией на заключительной стадии в большинстве случаев требуют усовершенствованных технологий осветления, которые позволяют эффективно снижать цветность и удалять органические и взвешенные вещества при их высоком содержании в исходной воде. Поэтому технологическая схема «Actiflo^® – ультра- и микрофильтрация» является оптимальным решением для подготовки питьевой воды. Представлены результаты пилотных испытаний технологической схемы «Actiflo^® – микро- и ультрафильтрация». Обобщен опыт эксплуатации установок, работающих по этой схеме.

Ключевые слова

коагуляция , ультрафильтрация , микрофильтрация , поверхностные воды , микропесок , флокуляция , предварительная очистка , технологическая схема Actiflo®

bbk 000000

УДК 628.16.081:628.191:576.8

Дудкин Е. В., Самсонова С. П.

Удаление фито- и зоопланктона методом микрофильтрации

Аннотация

Приведены результаты пилотных испытаний микрофильтрационной установки DynaDisc компании «Nordik Water Produkts AB» по задержанию фито- и зоопланктона. Испытания проводились специалистами ЗАО «Ионообменные технологии» на объектах Водоканалов городов Волжского и Ижевска. Приведены данные по эффективности использования микрофильтрации в период цветения водохранилищ со снижением нагрузки на скорые фильтры и улучшением качества подготовленной воды.

Ключевые слова

мутность , цветность , коагулянт , флокулянт , микрофильтрация , фитопланктон , фильтроцикл , зоопланктон