bbk 000000

УДК 628.16.066.7

Болдырев Владимир Васильевич

Аналитическая модель процесса отстаивания на основе уравнения неразрывности потока оседающей полидисперсной взвеси (в порядке обсуждения)

Аннотация

В известных исследованиях по осаждению полидисперсной взвеси последняя идентифицируется со взвешенным (псевдоожиженным) слоем. Однако все используемые в настоящее время математические модели процессов отстаивания природных и сточных вод не учитывают это обстоятельство, а иногда ему противоречат. Модели процессов отстаивания в строгом понимании пока не разработаны, вместо них используются отдельные приемы, с помощью которых в производственных отстойниках осуществляется процесс отстаивания, реализованный в лабораторных цилиндрах. При таком моделировании значение основного параметра процесса осаждения (гидравлическая крупность, или скорость осаждения) всегда уменьшается с течением времени. В предложенной модели поток оседающей взвеси представлен как псевдоожиженный слой. При этом поток наделен свойствами сплошности и непрерывности значений его физических характеристик, а скорость такого потока остается величиной постоянной. При разработке модели выдвинуто предположение о том, что концентрация взвеси в потоке всегда остается средней по объему отстойника. С учетом уравнения неразрывности под скоростью осаждения взвеси предложено понимать такую скорость оседающей полидисперсной взвеси в выбранном сечении потока, которая соответствует массовому расходу взвеси через это сечение. На основании приведенных предпосылок составлено балансовое дифференциальное уравнение, описывающее процесс осаждения в отстойниках периодического действия, в том числе в лабораторных цилиндрах. Из решения дифференциального уравнения получены формулы для расчета эффекта осветления как для отстойников периодического действия, так и проточного типа в зависимости от времени. С целью проверки адекватности математической модели проведено сравнение результатов расчета эффекта осветления по полученным формулам с результатами экспериментов различных авторов и с решениями типовых проектов. Из анализа графиков сделан вывод о том, что значения эффекта осветления, рассчитанные теоретически, имеют хорошую сходимость с экспериментальными данными и с данными, приведенными в типовых проектах.

Ключевые слова

осветление , отстойник периодического действия , проточный отстойник , осаждение полидисперсной взвеси , концентрация неоседающих примесей , эффект осветления , аналитическая модель , уравнение неразрывности , балансовое дифференциальное уравнение

bbk 000000

УДК 628.16.004.69

Валуйских И. В., Мамаев В. В., Жагин С. В., Болдырев Вячеслав Викторович, Смирнов В. П.

Внедрение передовых технологий подготовки питьевой воды

Аннотация

Современная концепция водоподготовки реализована на насосно-фильтровальной станции Новосибирска производительностью 250 тыс. м³/сут, снабжающей питьевой водой левобережную часть города. Схема водоподготовки включает предварительную аммонизацию воды, подачу коагулянта (оксихлорида алюминия) и флокулянта, первичное хлорирование, смешение в смесителе мгновенного действия, предварительное флокулирование, осветление в горизонтальных отстойниках, фильтрацию на скорых фильтрах, вторичное хлорирование, ультрафиолетовое обеззараживание. Использование в схеме водоподготовки нескольких технологий и технических решений, направленных на обеспечение эпидемиологической безопасности и высокого качества воды, делает эту схему исключительно надежной и универсальной.

Ключевые слова

хлорамины , осветление , фильтрация , ультрафиолетовое обеззараживание , флокулянт , флокулятор , смеситель , аммонизация

DOI 10.35776/VST.2022.10.04
УДК 544.77.052.22

Бурганов Р. Т., Хасанова Д. И., Гильмутдинова Г. Ф., Кирилова М. А., Коврижных Е. А.

Исследование и подбор эффективных флокулянтов для очистки камской речной воды

Аннотация

На примере камской речной воды показано преимущество использования флокулянтов различной ионной активности совместно с коагулянтом на основе гидроксохлорида алюминия. Приведены результаты исследований основных физико-химических показателей, позволяющих более полно представить особенности коагуляционной обработки камской речной воды. В условиях проведенных экспериментов все испытанные флокулянты по своей эффективности сопоставимы с применяемым в настоящее время на водоблоке ПАО «Нижнекамскнефтехим» флокулянтом на основе хлорида полидиаллилдиметиламмония. В процессе осветления воды предложено использовать флокулянт (образец №1) с дозой 1–3 мг/дм³. Показано, что совместное применение гид­роксохлорида алюминия с флокулянтом (образцом №1) в большей степени эффективно для извлечения из воды ионов алюминия. Метод коагуляционной обработки речной воды с применением флокулянта (образца №1) отличается от существующего тем, что является более экономически эффективным и позволяет снизить расход последнего на 50–60%.

Ключевые слова

осветление , хлопьеобразование , коагулянт , флокулянт , эффективность очистки , речная вода , остаточный алюминий , доза реагента , гидроксохлорид алюминия , полидиаллилдиметиламмония хлорид , пробная коагуляция

bbk 000000

УДК 628.162.5.001.2

Ганбаров Э. С., Сафарова А. С.

Обработка промывных вод фильтров и обеззараживание воды на водоочистных комплексах Азербайджанской Республики

Аннотация

Представлены результаты исследований по определению эффективности осветления и изучению влияния количества и качества промывных вод, подаваемых в голову очистных сооружений, на последующий процесс очистки. Для полного обеззараживания воды предложено применение дезинфектанта, получаемого путем электролиза раствора солей щелочных металлов и минерализованных подземных вод непосредственно на территории водоочистной станции.

Ключевые слова:

обеззараживание , промывные воды фильтров , осветление , отстаивание , фильтрация , реагентная обработка

bbk 000000

УДК 628.161:536.22

Фомина В. Ф.

Особенности коагулирования маломутных цветных вод реки Вычегды в условиях низких температур

Аннотация

Приведены результаты реагентной обработки маломутной цветной воды реки Вычегды с целью выбора эффективного метода ее осветления. Процесс коагуляции характеризуется образованием мелких, плохо оседающих хлопьев. Низкие температуры воды требуют увеличения оптимальных доз коагулянта почти вдвое, флокулянта – более чем в два раза. Показано, что обесцвечивание воды до 5–10 град и наибольшая степень осветления достигаются в зоне оптимальных значений рН. Приведены эмпирические зависимости дозы коагулянта от цветности исходной воды с учетом ее температуры. Эффективность очистки низкотемпературных вод существенно зависит от процесса хлопьеобразования, длительность которого возрастает в несколько раз в период низких температур воды. В этих условиях наиболее целесообразным и эффективным методом осветления является напорная флотация.

Ключевые слова

осветление , цветность , хлопьеобразование , коагулянт , флокулянт , коагулирование , подщелачивающий реагент , температура воды , напорная флотация

bbk 000000

УДК 628.162.15

Сколубович Ю. Л., Войтов Е. Л., Кармалов А. И., Сколубович А. Ю.

Очистка и утилизация промывных вод скорых фильтров станций обезжелезивания

Аннотация

Рассмотрены вопросы интенсификации процессов коагуляционной очистки промывных вод скорых фильтров станций обезжелезивания. Показаны недостатки действующей технологической схемы очистки и повторного использования промывных вод фильтровальных сооружений. Приведена схема установки и результаты экспериментальных исследований по выбору эффективного реагента, очистке и утилизации промывных вод фильтров. Представлена новая технология реагентного осветления и многократного использования промывных вод станций обезжелезивания.

Ключевые слова

осветление , отстойник , утилизация , обезжелезивание , коагуляция , скорый фильтр , промывная вода

bbk 000000

УДК 628.33/.35:622

Максимов Е. А., Васильев В. И.

Очистка шахтных вод, образующихся  при добыче золотосодержащих руд

Аннотация

Рассмотрены технологии очистки шахтных вод, образующихся при добыче цветных и благородных металлов. Разработана производственная установка с одновременным использованием многоярусного отстойника и реагентной очистки шахтных вод, отлажен оптимальный режим ее работы с целью получения расчетных параметров для проектирования очистных сооружений. Спроектирована и опробована опытная установка для очистки шахтных вод Кочкарского рудника в Челябинской области. В качестве реагентов рекомендуется применять сернокислый алюминий, сернокислое железо, сернистое железо. Рекомендованная горизонтальная скорость потока воды в многоярусном отстойнике составляет 5–6 мм/с. Продолжительность осветления воды при этих скоростях составляет 8–9 мин, что в несколько раз меньше времени отстаивания в горизонтальных отстойниках, используемых при традиционной технологии очистки. Предлагаемая установка с применением многоярусных отстойников снижает капитальные вложения на строительство очистных сооружений рудника по сравнению с традиционной технологической схемой. При этом эксплуатационные расходы сокращаются на 50–60%.

Ключевые слова

осветление , реагентная обработка , коагуляция , шахтные воды золотосодержащих руд , многоярусный отстойник

bbk 000000

УДК 628.16.081.32

Шишов С. Ю., Трошкова Е. А., Жукова В. Я., Смирнов А. Д., Давлятерова Р. А., Смагин В. А.

Повышение барьерных функций Метелевских водоочистных сооружений г. Тюмени

Аннотация

Проведенные предварительные тестовые испытания показали, что в периоды повышенного загрязнения водоисточника (реки Туры) различными токсикантами, а также природными и антропогенными одорантами для условий Метелевского водозабора целесооб­разно рассмотреть схему с применением специально подготовленных порошкообразных активированных углей. Была разработана технологическая схема пилотного испытательного комплекса, позволяющая моделировать существующую на Метелевских очистных сооружениях технологию очистки воды. В состав пилотного комплекса вошли блоки реагентной обработки воды, осветления, фильтрования и обеззараживания. Для моделирования технологического процесса очистки воды во время пилотных испытаний использовались такие же дозы реагентов (сульфата аммония, хлора, оксихлорида алюминия и полиакрил­амида), как на Метелевских очистных сооружениях на момент проведения изысканий. По результатам тестовых экспериментов используемые марки порошкообразных активированных углей были определены как наиболее эффективные для удаления и запаха воды, и токсикантов (на примере фенола). Сорбенты перед дозированием в обрабатываемую воду были специально подготовлены (по методике НИИ ВОДГЕО) для обеспечения максимального проявления сорбционных свойств в отношении указанных целевых компонентов. Специальное опытно-промышленное оборудование ОАО «НИИ ВОДГЕО» позволило воспроизвести все особенности режимов обработки воды, присущие конкретным сооружениям. Такое моделирование позволяет корректировать технологию очистки воды, искать новые технологические решения, подбирать новые реагенты и их дозы без нарушения работы основных сооружений. Представлены результаты тестовых и пилотных испытаний с применением порошкообразного активированного угля на Метелевских водоочистных сооружениях с целью удаления антропогенных токсикантов и запахов. Подобраны марки порошкообразных углей, даны рекомендации для проектирования блока ПАУ.

Ключевые слова

осветление , реагент , фильтрование , порошкообразный активированный уголь , органика , сооружения водоподготовки , фенол , дезодорация

bbk 000000

УДК 628.345.9.001.9

Линников О. Д., Родина И. В.

Сравнительная оценка эффективности ряда известных флокулянтов

Аннотация

Приведены результаты исследований по сравнению коагулирующей активности ряда известных флокулянтов при полной тождественности всех основных факторов, влияющих на процесс коагуляции взвешенных и коллоидно-дисперсных веществ. Исследования проводились в лабораторных условиях на модельной суспензии диоксида титана в водопровод­ной воде со средним размером частиц твердой фазы 4,5 мкм. Проведены испытания известных флоку­лянтов для сравнения их эффективности. При этом получен следующий ряд: Nalco 8103 ≤ Nanofloc ≤ ВПК-402 ≤ Праестол 611 = Праестол 2510 ≤ Праес­тол 853 ≤ Праестол 655 ≤ Праестол 2500 ≤ Праес­тол 650. При сравнении эффективности флокулянтов фиксированной дозой (5 мг/л) получается иной ряд: Nalco 8103 ≤ Nanofloc ≤ Праестол 611 ≤ ВПК-402 ≤ Праестол 2510 ≤ Праестол 853 ≤ Праестол 655 ≤ ≤ Праестол 2500 ≤ Праестол 650. В процессе осветления воды предложено использовать флокулянты Nalco 8103, ВПК-402, Праестол 650, Праестол 655, Праестол 853, Праестол 2500 дозой 5 мг/л, а Nanofloc, Праестол 611, Праестол 2510 дозой 10 мг/л. Отмечено, что ионная активность флокулянтов практически не влияет на их коагулирующую способность. В условиях проведенных экспериментов все испытанные флокулянты по своей эффективности почти на порядок уступают алюмо- и железосодержащим неорганическим коагулянтам. Полученные результаты исследований могут быть использованы при очистке природных и сточных вод от взвешенных веществ.

Ключевые слова

осветление , коагулянт , флокулянт , седиментация , суспензия , коагулирующая способность