bbk 000000

УДК 628.17.001.4

Алексеева Л. П., Алексеев С. Е., Корса-Вавилова Е. В., Шмелев А. Я.

Использование озона при очистке поверхностных вод  для водоснабжения небольших населенных пунктов

Аннотация

Рассмотрены варианты использования озона для очистки воды из поверхностных источников водоснабжения с повышенным содержанием органических веществ на блочно-модульных установках небольшой производительности. Показано влияние озонирования на изменение основных показателей качества воды. Применение озона для очистки воды поверхностных водоисточников расширяет возможности регулирования технологического процесса при час­тых сезонных изменениях состава исходной воды, повышает качество очищенной воды, что особенно важно при эксплуатации установок небольшой производительности. Кроме того, озонирование позволяет существенно уменьшить дозы реагентов (коагулянта и флокулянта), а в ряде случаев (в отдельные периоды года) полностью отказаться от их использования. Технологические исследования, проведенные на блочно-модульной установке фирмы «Мос­ковские озонаторы», показали, что очистку воды р. Волги для питьевого водоснабжения методом озонирования можно осуществлять по двум технологическим схемам: озонирование и сорбция на угольных фильтрах; коагулирование, озонирование и сорбция. Определены параметры и условия применения методов озонирования, коагулирования и сорбции, установлена их эффективность при минимально необходимых дозах реагентов. Установлено, что применение озона на блочно-модульных станциях очистки воды поверхностных водоисточников позволяет существенно улучшить качество питьевой воды независимо от сезонных изменений состава исходной воды, повысить надежность системы водоснабжения в целом по всем показателям, включая микробиологические. Отмечено влияние некоторых конструктивных и технологических решений в сооружениях на эффективность очистки воды.

Ключевые слова

питьевая вода , озонирование , поверхностный водоисточник , коагулирование , органические загрязняющие вещества , блочно-модульная установка

bbk 000000

УДК 628.16.8

Кичигин В. И., Стрелков А. К.

Исследование технологий очистки подземных вод северных регионов России

Аннотация

Представлены результаты исследований, посвященных возможности использования технологической схемы очистки подземных вод одного из северных регионов России. В состав универсальной контейнерной установки входят: озонаторы, электрофлотокоагуляторы, контактные осветлители и скорые фильтры, сорбционные фильтры с различными загрузками из активированного угля, мембранный фильтр, устройство для ультрафиолетового облучения воды, реагентное хозяйство для подачи в обрабатываемую воду коагулянта «Аква-Аурат™30» и флокулянта Praestol. Исходная вода характеризовалась как маломутная, цветная, среднеминерализованная (в основном хлоридно-сульфатно-бикарбонатная). Качественные показатели воды превышали требования СанПиН по цветности (72 град ПКШ), мутности (11,2 мг/дм³), фторидам (2,2 мг/дм³), железу общему (4,54 мг/дм³, в том числе Fe²⁺ – 4,51 мг/дм³), марганцу (0,11 мг/дм³). Показано, что обработка воды по схеме «озонирование – реагентное фильтрование – сорбционный фильтр – УФ-облучение – мембранная установка» обес­печивала не только снижение цветности и мутности, но и практически стопроцентное извлечение марганца, фтора и железа. Данная технологическая схема может быть рекомендована к внедрению на станциях водоподготовки.

Ключевые слова

озонирование , подземные воды , фильтрование , коагулирование , полярная зона , флокулирование

bbk 000000

УДК 628.16.001.2

Кофман В. Я.

Научные исследования в области подготовки питьевой воды

Аннотация

По результатам библиометрического анализа выявлена основная тематика исследований, касающихся питьевой воды. Представлены ведущие в данной области научные организации, периодические издания и страны. Общая информация по статьям дополнена сведениями по базовым наукометрическим показателям, основанным на учете цитирования: индекс Хирша автора и импакт-фактор журнала. Основная тематическая направленность статей – состояние окружающей среды, подготовка питьевой воды из различных водоисточников, загрязнение окружающей среды в результате антропогенного воздействия, токсикология. Ведущую позицию по водной тематике занимает журнал Water Research (Великобритания). Из рассматриваемого массива данных (30 597 статей) 25 000 (около 80%) написаны авторами из одной страны, 5381 статья – результат международного сотрудничества. Авторами являются представители 168 стран. Среди загрязняющих веществ в публикациях наиболее часто упоминаются мышьяк (1138 статей; 5,1%), фториды (411; 1,8%), нитраты (351; 1,6%), свинец (297; 1,3%), кадмий (274; 1,2%). За рассмотренный период (1992–2011 годы) лекарственным препаратам посвящено 143 статьи (0,64%). Среди методов обработки воды наиболее часто упоминаются адсорбция, озонирование, хлорирование. Отмечено, что в 2001 г. было опубликовано практически равное количество статей по хлорированию и озонированию, однако впоследствии объем исследований по хлорированию значительно вырос. Популярность адсорбции в последние годы связывают не только с широким практическим применением данной технологии, но и в большей мере с несложным оборудованием, низкими расходами на проведение экспериментов и огромным разнообразием адсорбентов, в том числе из дешевых отходов сельскохозяйственного и промышленного производства.

Ключевые слова

хлорирование , озонирование , адсорбция , массив статей , индекс Хирша , импакт-фактор

bbk 000000

УДК 628.16.094.3

Кофман В. Я.

Новые окислительные технологии очистки воды и сточных вод (часть 1) (обзор зарубежных изданий)

Аннотация

При росте населения и увеличении водопотребления на производственные нужды остро встает вопрос о покрытии дефицита воды питьевого качества. Решение этого вопроса возможно с использованием инновационных технологических схем при очистке сточных вод. Это новые окислительные технологии: гомогенные и гетерогенные фотокаталитические процессы, озонирование, варианты процесса Фентона, ультразвуковая обработка, мокрое окисление, электрохимические процессы, окисление в суперкритической воде, плазменные процессы, ферратная и персульфатная технологии, ионизирующее излучение и микроволновая обработка. Основную роль в этих процессах играют гидроксильные радикалы. Фотокаталитические процессы протекают в присутствии катализаторов, наиболее эффективным из которых является диоксид титана (TiO2). Они проводятся в фотокаталитических реакторах с суспендированным катализатором и с катализатором на инертном носителе. При обеззараживании воды достижение синергетического эффекта происходит при совмещении новых окислительных технологий и хлорирования. Процесс Фентона основан на использовании реагента – смеси соли Fe2+ (катализатора) и пероксида водорода. Основным параметром этого процесса является оптимальное значение рН от 2,8 до 4. Рассмотрен процесс озонирования, протекающий при участии гидроксильных радикалов, образующихся в результате химических трансформаций озона при восстановительном потенциале гидроксильных радикалов, равном 2,8. Оптимальное образование гидроксильных радикалов получают в озонаторах с установкой дозатора пероксида водорода (процесс «Пероксон»). Рассмотрены процессы озонирования при ультрафиолетовом облучении, при ультрафиолетовом облучении в присутствии пероксида водорода, совместное использование озонирования и ультразвука (процесс «Сонозон»). В процессе обработки сточных вод с использованием новых окислительных технологий наблюдается положительный эффект, позволяющий обеспечить требуемую степень очистки. Статья пуб­ликуется с продолжением.

Ключевые слова

хлорирование , озонирование , очистка воды , катализатор , окислительная технология , гидроксильные радикалы

bbk 000000

УДК 628.162.82:661.491.001.2

Гордеев М. Б., Колодяжный В. А.

Обезжелезивание природных вод озонированием в присутствии пероксида водорода

Аннотация

Приведены результаты исследований и лабораторных испытаний технологии обезжелезивания воды при совместном применении озона и пероксида водорода на лабораторной установке, показана высокая эффективность рассмотренной технологии.

Ключевые слова:

озонирование , пероксид водорода , окисление , каталитическое действие

DOI 10.35776/VST.2022.03.04
УДК 628.161.2:628.166-926.214

Козин Д. А., Прокофьев В. А., Прокофьева Т. В.

Опыт использования озона для обезжелезивания вод сложного состава

Аннотация

Цель исследования состоит в разработке технологической схемы и определении основных параметров метода озонирования для очистки технической воды от соединений железа и марганца. Исследования проводились на пилотной установке, объектом испытаний служила циркуляционная вода на предприятии энергетики в Башкирии. Для достижения поставленной цели реализован многоэтапный эксперимент, позволивший: определить оптимальные дозы озона, время контакта озона с обрабатываемой водой; выбрать наиболее предпочтительные варианты использования сорбционных фильтров; уточнить скорость фильтрования. Приведены данные экспериментальных исследований, подтверждаю­щие эффективность применения выбранного метода. Полученные результаты позволяют определить затраты на очистку воды, оценить эксплуатационные расходы производства и провести сравнение предлагаемого и альтернативных методов удаления соединений железа и марганца.

Ключевые слова

озонирование , очистные сооружения , обезжелезивание , водоподготовка , перманганатная окисляемость , сорбент

bbk 000000

УДК 628.161.3:546.711

Алексеева Л. П., Курова Л. В., Алексеев С. Е.

Особенности применения реагентных методов в технологии очистки подземных вод от соединений марганца

Аннотация

В России многие подземные водоисточники, используемые для питьевого водоснабжения, характеризуются повышенным содержанием соединений железа и марганца. Существуют различные реагентные и безреагентные методы очистки подземных вод. В некоторых случаях безреагентные методы очистки воды не могут обеспечить необходимое качество питьевой воды. Однако использование реагентов для удаления соединений железа и марганца усложняет технологический процесс и повышает себестоимость очистки воды, поэтому их применение должно быть обосновано и подтверждено технологическими изысканиями. Рассмот­рены вопросы очистки воды подземных водоисточников от соединений марганца с использованием реагентов в тех случаях, когда было установлено, что безреагентные методы малоэффективны. Представлены результаты исследований по определению эффективности применения окислителей, подщелачивающих и коагулирующих реагентов. При использовании окислителей для очистки воды от марганца существуют достаточно узкие интервалы оптимальных доз применяемых реагентов. Эффективность удаления марганца с использованием окислителей повышается с увеличением рН воды. Для более глубокого удаления из воды окисленных соединений марганца и других загрязняющих веществ при осветлении воды можно применять флокулянты.

Ключевые слова

хлорирование , озонирование , обезжелезивание , подземные воды , железо , марганец , коагулирование , ре­агент

DOI 10.35776/VST.2021.06.01
УДК 628.161.2:926.214:66.021.2.081.3

Алексеев С. Е., Корса-Вавилова Е. В., Шмелев А. Я.

Оценка эффективности применения озона при очистке воды сильнозагрязненных источников водоснабжения

Аннотация

Источники питьевого водоснабжения (реки Великая, Волга, Вычегда, Которосль, Лименда, Солда, Северная Двина, Томь и Тура) характеризуются повышенным содержанием органических соединений природного и антропогенного происхождения. Традиционная технология двухступенчатого осветления воды коагулированием в данном случае по своей эффективности не соответствует качеству воды источника, в результате по некоторым показателям питьевая вода периодически не отвечает современным требованиям стандарта. Особенно сложно обеспечивать в питьевой воде предельно допустимые концентрации органических веществ, а также соединений железа, марганца и остаточного алюминия. Для очистки такой воды были изучены дополнительные методы окисления и сорбции. Результаты исследований показали, что предварительное озонирование речной воды и (или) постозонирование воды после фильтров станции водоподготовки повышают эффективность очистки по цветности, мутности, удалению соединений железа и марганца, уменьшают концентрацию остаточного алюминия, улучшают органолептические показатели. Сорбционная очистка с озонированием существенно улучшает качество очищенной воды и позволяет обеспечить допустимый уровень содержания органических загрязнителей в питьевой воде.

Ключевые слова

питьевая вода , озонирование , сорбция , водоподготовка , перманганатная окисляемость , удаление марганца

bbk 000000

УДК 628.161.3

Алексеев С. Е., Алексеева Л. П., Курова Л. В.

Оценка эффективности различных реагентов при очистке подземных вод от железа и органических веществ

Аннотация

Состав и качество подземных вод в различных регионах России существенно различаются. Большинство подзем­ных вод содержат повышенные концентрации железа. Наиболее сложно удаляется железо из подземных вод, содержащих кислород и высокие концентрации органических веществ (гуминовых и фульвокислот), обусловливающих цветность воды. Кроме того, в нефтедобывающих регионах встречаются подземные воды, в которых присутствуют загрязнения антропогенного происхождения: нефтепродукты, фенолы, амины и др. Для очистки таких вод необходимо применять комплексные методы обработки воды, обеспечивающие удаление органических и неорганических загрязняющих веществ. Приводятся результаты исследований по очистке подземных вод Нефтеюганского района от органических комплексных соединений железа различными реагентными методами: окисление, подщелачивание и коагулирование. Установлено влияние условий применения реагентов на эффективность очистки подземной воды. Показано, что для очистки воды от комплексных соединений железа можно использовать сильные окислители и подщелачивающие реагенты. Для удаления гуминовых веществ и органических соединений антропогенного происхождения необходимо применять коагулирующие реагенты.

Ключевые слова

озонирование , обезжелезивание , подземные воды , цветность , железо , коагулирование , перманганатная окисляемость , органические вещества

DOI 10.35776/MNP.2020.01.04
УДК 628.316

Белов С. Г., Наумчик Г. О.

Повторное использование окрашенных промывных вод для целей промывки ткани после крашения

Аннотация

Изучены применяемые на текстильном предприятии ОАО «Свитанак» процессы водной обработки ткани при ее подготовке под крашение, при окрашивании ткани и последующей промывке. Исследовано качество промывных вод на различных стадиях промывки ткани после крашения по таким показателям, как интенсивность окраски по степени разбавления, ХПК, перманганатная окисляемость, вспенивающая способность и pH. Приведены данные экспериментальных исследований, подтверждающие возможность очистки озоном смеси промывных вод с последних шести промывок ткани после крашения до требований, предъявляемых к качеству воды, подаваемой на красильно-отделочное производство. Выполнен приблизительный экономический расчет, свидетельствующий о высоком экономическом эффекте организации повторного использования промывной воды, регенерированной с помощью озона, для целей промывки ткани после крашения.

Ключевые слова

озонирование , цветность , перманганатная окисляемость , повторное использование промывных вод , противоток , текстильная промышленность , окраска тканей , аппарат периодического принципа действия , интенсивность окраски по степени разбавления

УДК 628.237.2:628.521
DOI 10.35776/VST.2024.06.06

Василяк Л. М., Собур Д. А.

Почему в мировой практике озон не используется для удаления запахов канализации?

Аннотация

Анализируются причины, ограничивающие возможности применения озона для удаления сероводорода и других дурнопахнущих веществ в условиях очистных сооружений канализации и канализационных насосных станций. Показано, что одним из основных недостатков является длительное время, необходимое для удаления дурнопахнущих веществ до необходимых низких концентраций. Приведена основная реакция взаимодействия озона с сероводородом, проанализирована ее скорость и показано, что характерная продолжительность реакции составляет от десятков минут до нескольких часов. Приведены сложности использования озона для удаления сероводорода, связанные с химической стойкостью последнего. Оцениваются концентрации озона, требуемые для эффективной очистки, и количество молекул озона, расходующихся на удаление одной молекулы сероводорода. Приводятся данные по применению озона для удаления летучих органических соединений, в том чис­ле фенола и формальдегида. Также обсуждаются вопросы, связанные с утилизацией продуктов реакций, и проблемы безопасности применения озона.

Ключевые слова

озонирование , очистка воздуха , очистные сооружения канализации , сероводород , озон , запахи

bbk 000000

УДК 628.162/.163

Павлов А. А., Дзиминскас Ч. А., Костюченко С. В., Зайцева С.Г.

Современные технологии подготовки питьевой воды на Слудинской водопроводной станции Нижнего Новгорода

Аннотация

Рассказано о внедрении на Слудинской водопровод¬ной станции Нижнего Новгорода впервые в России современных технологий подготовки питьевой воды: хлораммонизации, озонирования, оптимальной сис¬темы коагуляции, обеззараживания ультрафиолетом, что позволило оптимизировать эксплуатационные затраты, минимизировать негативные побочные эффекты и обеспечить высокое качество питьевой воды.

Ключевые слова:

питьевая вода , водопровод , хлорирование , озонирование , флокулянты , обеззараживание , ультрафиолет , хлорамины

bbk 000000

УДК 628.33:662.2

Пономарева О. С., Глушанкова И. С., Мартынова А. А.

Термическое обезвреживание сточных вод производства компонентов высокоэнергетических составов

Аннотация

При изготовлении продукции специального назначения в технологических процессах и при синтезе компонентов высокоэнергетических составов образуются сточные воды, содержащие загрязняющие вещества в высоких концентрациях, поэтому перед сбросом в канализационные сети требуется их предварительное обезвреживание. Представлены результаты исследований по очистке технологических стоков, образующихся в производстве компонентов высокоэнергетических составов, загрязненных этаноламином, этилендиамином, ионами тяжелых металлов (никеля и свинца). Проведен анализ методов очистки технологических сточных вод: озонирование, двухступенчатая очистка (реагентная, адсорбция), термическое обезвреживание. В результате термодинамического анализа и расчета процессов термической деструкции загрязняющих веществ в высококонцентрированных сточных водах разработаны технические решения и создана установка для термического обезвреживания стоков с последующей многоступенчатой очисткой дымовых газов. Расчет рассеивания выбросов загрязняющих веществ в атмосферу при эксплуатации установки показал, что проведение процесса в заданном режиме обеспечивает выполнение нормативных санитарно-гигиенических требований.

Ключевые слова

озонирование , загрязняющие вещества , адсорбция , производственные сточные воды , компоненты высокоэнергетических составов , сульфоуголь , термическое обезвреживание

DOI 10.35776/VST.2021.11.06
УДК 628.168:628.166-926.214

Селюков А. В., Семенов М. Ю., Байкова И. С.

Технологические испытания процессов кондиционирования речной воды для хозяйственно-питьевого водоснабжения г.Кургана

Аннотация

Рассматривается опыт применения озонирования речной воды в лабораторных и пилотных масштабах. Вода реки Тобол – жесткая минерализованная со средними значения­ми цветности 24 град, содержанием марганца в зимний период более 0,8 мг/дм³. После определения рабочих доз реагентов (коагулянт гидроксохлорид алюминия, флокулянт Praestol 650TR) проводилось пробное озонирование с последующей реагентной обработкой на лабораторном флокуляторе. Для достижения норматива по содержанию марганца в речной воде 0,1 мг/дм³ потребовались высокие дозы озона – от 35 мг/дм³. Подщелачивание исходной воды до рН 9 поз­волило снизить дозу озона до 23 мг/дм³. Снижение цветности до 15 град происходит при дозах озона 6–7 мг/дм³. Очистка речной воды на пилотной установке производительностью 50 л/ч проводилась по полной технологической схеме (озонирование, обработка коагулянтом и флокулянтом, отстаивание, фильтрование через песчаный фильтр, фильтрование через угольный фильтр, опреснение-умягчение обратным осмосом). Доза коагулянта составляла 5 мг/дм³, флокулянта – 0,3 мг/дм³. В стационарном режиме работы пилотной установки при дозе озона 25 мг/дм³ были достигнуты следующие показатели качества фильт­рата песчаного фильтра: цветность 5–7 град; марганец 0,05–0,15 мг/дм³; железо общее 0,02–0,03 мг/дм³; алюминий 0,05–0,08 мг/дм³; перманганатная окисляемость
3–4 мг/дм³. Исходя из расчетных показателей состава воды р. Тобол, для концентрации марганца в воде 0,8 мг/дм3 теоретическая доза озона составляет ≈ 8 мг/дм³, проектная доза озона может быть принята 10 мг/дм³ (г/м³).

Ключевые слова

озонирование , водоснабжение , цветность , марганец , речная вода

bbk 000000

УДК 628.17.001.4

Нечаев И. А., Белевцев А. Н., Жаворонкова В. И., Меншутин Ю. А., Безруков С. З., Байкова С. А., Мельникова Н. Н.

Экологические проблемы эксплуатации установок мойки автомобилей и пути их решения

Аннотация

Дан краткий анализ проблем, связанных с использованием воды в системах мойки автомобилей, отведением и очисткой образующихся сточных вод. Основными компонентами сточных вод автомоек являются взвешенные вещества, нефтепродукты и синтетические поверхностно-активные вещества. Для эффективной очистки сточных вод, обеспечивающей качество очищенной воды, удовлетворяющей требованиям использования ее в оборотных системах, а также для сброса в канализационные сети, водоемы или на рельеф необходимо применение комплекса методов, в том числе коагуляции, флотации, озонирования и сорбции. Предложена принципиальная базовая технологическая схема использования, очистки и отведения сточных вод автомоек, обеспечивающая качество воды, удовлетворяющее нормативным требованиям

Ключевые слова:

озонирование , моющие средства , неионогенные и анионные синтетические поверхностно-активные вещества , нефтепродукты , очистка сточных вод , коагуляция , флотация , сорбция

bbk 000000

УДК 628.316.6

Смирнов А. Д., Бивалькевич А. И., Стрелков А. К., Бреслов Б. Е.

Эффективность и экономическая целесообразность промышленных методов обеззараживания сточных вод

Аннотация

Дана технико-экономическая оценка методов обеззараживания коммунальных и промышленных сточных вод. В настоящее время метод обеззараживания ультрафиолетовым излучением с использованием амальгамных ламп низкого давления является наиболее приемлемым по техническим и экономическим соображениям и широко применяется в мировой практике. УФ-обеззараживание высокоэффективно в отношении инактивации всех видов патогенных микроорганизмов, содержащихся в очищенных сточных водах, в том числе устойчивых к хлору (вирусов). Обработка сточных вод УФ-излучением не сопровождается образованием побочных продуктов, негативно влияющих на живые организмы и здоровье человека, т. е. метод экологически и гигиенически безопасен.

Ключевые слова

хлорирование , озонирование , обеззараживание , ультрафиолет , сточные воды , токсичность , амальгамная лампа