bbk 000000

УДК 628.1/.2 (211-17)

Мурашев С. В.

Водоподготовка и очистка сточных вод для морских  и прибрежных объектов в условиях арктического климата

Аннотация

Рассмотрены вопросы проектирования систем водоснабжения и очистки сточных вод на офшорных арктических соо­ружениях – плавающих буровых установках, платформах и терминалах. Вследствие особых условий эксплуатации плавающих буровых установок в арктических морях при значительной длительности ледового периода необходимо учитывать дополнительные требования к системам водоподготовки. Среди них сокращение использования танкеров-водолеев, а также объема запасов пресной воды на морских сооружениях, в том числе за счет отказа от сброса в море хозяйственно-бытовых сточных вод после их соответствующей обработки. Предложено и обосновано создание плавательных средств специального назначения с использованием современных малогабаритных и эффективных систем водоподготовки и очистки стоков – судов жизне­обеспечения, что является самостоятельным направлением в судостроении. Суда жизнеобеспечения могут использоваться как транспортное средство для доставки воды и вывоза отходов или в качестве сезонных систем водоподготовки и водоочистки для различных целей, включая применение в чрезвычайных ситуациях.

Ключевые слова

водоподготовка , опреснение , мембранные технологии , водоочистка , офшорные арктические сооружения

bbk 000000

УДК 628.162:62-278

Андрианов А. П., Первов А. Г., Ефремов Р. В., Спицов Д. В.

Выбор эффективных ингибиторов для технологических схем опреснения воды Черного моря

Аннотация

Опреснение морской воды методом обратного осмоса широко применяется для целей питьевого и хозяйственного водоснабжения. Однако одной из главных проблем, осложняющих работу установок, является образование малорастворимых солей в мембранных аппаратах. Для предотвращения образования на мембранах кристаллических осадков используются различные методы. Наиболее эффективным является дозирование ингибиторов в исходную воду. Разработаны различные эффективные ингибирующие вещества. В последние годы основным направлением исследований в этой области стали новые типы ингибиторов, которые не содержат фосфор и легко подвергаются биоразложению. Проведены испытания шести новых ингибиторов, не содержащих фосфора, дано их сравнение с традиционно применяемым ингибитором Аминат-К. Представлены экспериментальные зависимости, позволяющие определить скорость образования осадка карбоната кальция в мембранных аппаратах. На основании полученных данных рассчитаны оптимальные значения эксплуатационных затрат на опреснение морской воды. Главной целью исследований было сравнение эффективности новых разработанных и традиционных ингибиторов при их применении в схемах опреснения морской воды (на примере имитата воды Черного моря). Вывод об эффективности применяемых ингибиторов делается на основе определения минимальной величины эксплуатационных затрат на опреснение.

Ключевые слова

водоподготовка , обратный осмос , ингибитор , опреснение , мембранный аппарат , морская вода , осадок малорастворимых солей

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

УДК 628.165:66.081.6
DOI 10.35776/VST.2024.06.03

Бабенко К. А., Каграманов Г. Г., Бланко-Педрехон А. М.

Опреснение морской воды: тенденции, опыт и перспективы развития в РФ

Аннотация

Пресная вода является ограниченным и неравномерно распределенным ресурсом. Несмотря на значительные запасы пресных вод, в отдельных регионах Российской Федерации существует их дефицит, оказывающий воздействие на динамику экономического развития и качество жизни населения. Этот факт требует пересмотра классического подхода к природопользованию, в частности, к извлечению пресной воды из морских и солоноватых вод. Наиболее распространенными технологиями опреснения являются термические (дистилляция) и баромембранные (обратный осмос и нанофильтрация) процессы. За последнюю четверть века обратный осмос приобрел статус преобладающей технологии обессоливания воды, на которую приходится более 70% от всех производственных мощностей в мире. Тем не менее обратный осмос имеет ряд существенных ограничений, учет которых при проектировании опреснительных установок является обязательным условием последующей эффективной и надежной эксплуатации сооружений. Строгие требования к качеству исходной воды, поступающей на обратноосмотические мембраны, обусловливают необходимость применения сложных и, зачастую, многоступенчатых систем предподготовки морской воды. Выбор технических решений предподготовки и «архитектуры» установок обратного осмоса является предметом всестороннего технико-экономического анализа, который должен учитывать локальные аспекты, включая регион строительства, его природно-климатические условия и имеющуюся инфраструктуру. Дефицит водных ресурсов и нетипичные для мировой индустрии опреснения климатические и океанологические условия приморских регионов Российской Федерации делают решение этой оптимизационной задачи актуальным и целесообразным.

Ключевые слова

обратный осмос , опреснение , мембраны , обессоливание , морская вода , пресная вода , дистилляция , предподготовка

УДК 628.164-92:66.081.63
DOI 10.35776/VST.2023.05.01

Касаточкин А. С., Ларионов С. Ю., Харитонов Н. А., Шилов М. М., Савочкин А. Ю., Рябчиков Б. Е.

Очистка воды с высокой постоянной жесткостью и солесодержанием

Аннотация

Реагентные методы умягчения широко применяются в прак­тике водоподготовки, прежде всего в энергетике и промышленности для умягчения, декарбонизации и обесцвечивания воды. Совместно с использованием обратного осмоса они дают возможность получать воду необходимого качественного состава. Для питьевого водоснабжения методы умягчения используются достаточно редко в связи с рядом обстоятельств, таких как необходимость применения различных реагентов, не свойственных для коммунального водоснабжения, образование большого объема шламов, требующих последующей переработки и, главное, получение в результате сильнощелочной воды с рН более 10, что недопустимо для питьевой воды. Однако, если доступны источники воды только с таким сложным составом, тогда приходится использовать реагентные методы. В научно-производственной компании АО «НПК «Медиа­на-Фильтр» были проведены исследования по получению качественной воды из подземного источника нехарактерного солевого состава, с большим содержанием сульфатов и малой щелочностью, причем технология очистки должна иметь минимальный объем жидких отходов. После проверки нескольких вариантов технологий на пилотных установках была предложена схема, удовлетворяющая требованиям заказчика. Следует отметить, что подземные воды южных районов страны имеют частично схожий солевой состав, поэтому результаты пилотных испытаний могут быть применимы и для получения питьевой воды из таких источ­ников.

Ключевые слова

реагентная обработка , технологическая схема очистки , обратный осмос , опреснение , жесткость , пилотная установка , сульфаты , вода , динамическая система умягчения , известкование , содо-известкование , содово-едконатровое умягчение , взвешенный слой осадка , кондиционирование воды

DOI 10.35776/VST.2022.02.03
УДК 628.165:66.081.6

Мажуга А. Г., Каграманов Г. Г., Парусов Д. В., Бланко-Педрехон А. М.

Проблемы опреснения минерализованных вод аридных и вододефицитных территорий

Аннотация

Получение питьевой воды в приморских аридных и вододефицитных регионах является актуальной проблемой вследствие роста населения и прогрессирующего загрязнения природных вод. Для опреснения морской воды обычно используется выпаривание (дистилляция) или мембранный процесс разделения – обратный осмос. Обоснование выбора способа опреснения морской воды и производительности опреснительных установок основано на решении ряда тесно связанных инженерных, экономических и экологических задач. Опреснение воды требует относительно высоких затрат энергии, поэтому для снижения издержек необходимо повышение коэффициента использования теплоты топлива, то есть использование когенерации (совместной выработки тепла и электроэнергии). Это обусловливает комплексную технологию опреснения, использующую мембранные методы обессоливания с последующей выпаркой концентрата. При этом баланс производительности обратноосмотической и выпарной установок определяется соотношением получаемой тепловой и электрической энергии.

Ключевые слова

питьевая вода , обратный осмос , опреснение , обессоливание , выпаривание , морская вода

bbk 000000

УДК 628.171

Иванкова Т. В.

Современное состояние водообеспеченности Республики Крым и возможные дополнительные источники воды

Аннотация

Рассматривается состояние водообеспеченности полуострова Крым в период 2014–2017 годов, анализируется водопотребление населения. Основные проблемы с обеспечением населения качественной питьевой водой связаны с нерациональным использованием водных ресурсов, неудовлетворительным качеством воды в реках, поверхностных водоемах, сбросом неочищенных или недостаточно очищенных сточных вод, расточительным расходом и значительными потерями воды в системе водоснабжения. В 2017 г. общий забор воды в Республике Крым составил 301,33 млн м³: из поверхностных источников – 177,67 млн м³, подземных – 123,66 млн м³. Водоснабжение городов и сельских населенных пунктов осуществляется из поверхностных (водохранилища) и подземных (артезианские скважины, каптажи) источников. Потребление свежей воды составило 267,67 млн м³, потери при транспортировке – 12,3 млн м³ (4,7%). Наиболее неблагоприятные регионы по санитарно-химическим показателям питьевой воды: города Краснокопск, Армянск, Евпатория, Джанкой, а также Красно­перекопский, Первомайский, Ленинский и Сакский районы. Рассмотрены применяемые в засушливых странах (Израиль и ОАЭ) методы обеспечения пресной водой. Для водообеспечения полуострова Крым предложен комплекс мероприятий: поэтапная реконструкция водохозяйственного комплекса; модернизация и дополнительное строительство локальных очистных сооружений питьевого водоснабжения; замена устаревших водопроводных сетей; реконструкция эксплуатирующихся водохранилищ и строительство дополнительных наливных водохранилищ, прудов-накопителей на местном стоке; внедрение водосберегающих технологий в промышленности, коммунальном и сельском хозяйстве; использование в сельском хозяйстве системы капельного орошения; использование солоноватых подземных источников; опреснение морской воды; пропаганда экономии и рационального использования воды.

Ключевые слова

подземные воды , система водоснабжения , опреснение , водообеспеченность , дефицит воды , водохранилища

DOI 10.35776/VST.2022.09.01
УДК 628.166.094.3(477.75)

Скрябин А. Ю.

Экологическая безопасность Крыма: передовые технологии водохозяйственных комплексов

Аннотация

Основные трудности с водоснабжением Крыма обусловлены дефицитом питьевой воды, низкой технологической и санитарной надежностью систем водоочистки, отсутствием достаточного количества установок по деминерализации, умягчению и обеззараживанию воды в прибрежной полосе и сельской местности, неудовлетворительным состоянием разводящей сети и сооружений водоподготовки. В сложившейся ситуации актуальной задачей представляется обеспечение населения Крыма качественной питьевой водой при одновременном росте экологической безопасности функционирования инженерно-технических и водохозяйственных комплексов, в том числе сооружений, станций и установок по очистке и обеззараживанию природных и сточных вод. Рассмотрены вопросы и пути решения проб­лем утилизации и повторного использования в качестве товарного продукта концентрата от установок опреснения и умягчения воды, а также отходов от электролизного гипохлорита натрия, производимого на водоочистных сооружениях для обеззараживания воды. Рекомендованы экологически безопасные технологические решения работы установок реагентного умягчения, обратного осмоса и получения гипохлорита натрия из водных растворов поваренной соли.

Ключевые слова

обеззараживание , гипохлорит натрия , опреснение , декарбонизация , реагентное умягчение , дефицит воды , безотходная технология