bbk 000000

УДК 628.16:62-278

ШВЕЦОВ В. Н., Морозова К. М., Фесенко Л. Н., Скрябин А. Ю., Теремязева О. В.

Биосорбционно-мембранная технология для предотвращения образования хлор- и броморганических соединений в воде р. Дона

Аннотация

Представлены экспериментальные исследования биосорбционно-мембранной технологии очистки воды р. Дона, выполненные на пилотной установке. Развитие данной технологии является перспективным направлением для предотвращения образования хлор- и броморганических соединений в питьевой воде. Предварительная обработка донской воды по данной технологии позволяет уменьшить при последующем хлорировании образование токсичных хлор- и броморганических соединений на 40–50% за счет удаления в биореакторе органических загрязнений. В процессе исследований подтверждена высокая эффективность биосорбционно-мембранной технологии для обработки природных вод даже в условиях низких температур.

Ключевые слова

питьевая вода , порошкообразный активированный уголь , биосорбционно-мембранная технология , очистка природных вод , ксенобиотик , хлор- и броморганические соединения

bbk 000000

УДК 628.35:62-278

ШВЕЦОВ В. Н., Алексеев В. С., Морозова К. М., Смирнова И. И., Семенов М. Ю.

Биосорбционно-мембранная технология восстановления качества подземных вод, загрязненных нефтепродуктами

Аннотация

Приведены результаты экспериментальных исследований по эффективности удаления нефтепродуктов из подземных вод в биосорбционно-­мембранном реакторе. На примере керосина показано, что при весьма низких капитальных и эксплуатационных затратах биосорбционно-­мембранная технология обеспечивает комплексное удаление из подземных вод нефтепродуктов, хлор-­ и фосфорорганических соединений, а также органических загрязнений природного происхождения до нормативов воды питьевого качества. Это позволяет рассматривать биосорбционно­мембранный метод как весьма перспективную технологию для восстановления качества воды подземных вод, загрязненных нефтепродуктами. Представлена методика расчета биосорбционно-­мембранных реакторов.

Ключевые слова

подземные воды , нефтепродукты , порошкообразный активированный уголь , биосорбционно-­мембранная технология , керосин

bbk 000000

УДК 628.16:62-278

ШВЕЦОВ В. Н., Морозова К. М., Фесенко Л. Н., Костюков В. П., Вергунов А. И.

Биосорбционно-мембранный реактор  с плоскими фильтрующими элементами: методика расчета

Аннотация

Приведены результаты исследований по очистке донской воды с применением биосорбционно-мембранного метода в биосорбционно-мембранном реакторе с плоскорамными фильтрующими элементами. Для этого на Новочеркасских водопроводных очистных сооружениях была смонтирована установка производительностью до 2,7 м³/сут с применением порошкообразного активированного угля. Удельный поток через мембрану составил до 17,6 л/(м²·ч). Результаты экспериментальных исследований показали высокую эффективность очистки природной воды в биосорбционно-мембранном реакторе до требований СанПиН. Эффективность снижения ХПК составляла в среднем 41,2%, цветности – 57,3%, перманганатной окисляемости – 33,3%. На протяжении всего эксперимента в пермеате отсутствовали взвешенные вещества. Полученные данные послужили основой для расчета удельной скорости окисления органических веществ, оцениваемых по ХПК и перманганатной окисляемости. Определены значения максимальной скорости окисления V_max и константы Ми­хаэлиса K_m графическим методом двойных обратных величин. Получена зависимость удельной скорости окисления органических загрязнений по перманганатной окисляемости и ХПК от температуры. Определена температурная константа  уравнения Вант-Гоффа по ХПК и перманганатной окисляемости для расчета удельной скорости окисления органических загрязнений в зимний (10–11 °С) и летний (20–22 °С) периоды года. Приведена методика расчета биосорбционно-мембранного реактора.

Ключевые слова

порошкообразный активированный уголь , очистка природной воды , биосорбционно-мембранный реактор , удельная скорость окисления , биосорбция , мембранное фильтрование

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 628.161:544.723

Гвоздев В. А., Портнова Т. М., Яциневич Н. В.

Восстановление сорбционной способности гранулированного активированного угля

Аннотация

Анализ показателей качества воды реки Невы свидетельствует об изменении химического, биологического и физического состава воды в результате внешних воздействий. В водоисточник попадают как микробиологические, так и органические химические загрязнения. Из всех контролируемых показателей качества питьевой воды неприятный запах потребитель определяет сразу. Двухслойная фильтрующая загрузка (песок и активированный уголь) позволяет эффективно удалять коллоидные соединения и мелкодисперсные частицы с низкой гидравлической крупностью. При этом слой гранулированного активированного угля удаляет различные органические соединения и водорастворимые неф­тепродукты. Благодаря процессу окисления (деструкции) химических соединений с помощью озонирования и последующей обработке сорбентом удаляются органические вещества, придающие воде привкус и запах, а также (в небольшой степени) снижается цветность и перманганатная окисляемость. При использовании порошкообразного активированного угля на фильтрационных сооружениях требуется достижение эффективности очистки и оценка затрат, поскольку в том случае, если хлорсодержащий реагент вводится в воду сразу после его добавления, то существенно увеличиваются расходы реагентов на обеззараживание. Таким образом, очень важно включать в состав сооружений блок сорбционной очистки, где для повышения надежности обработки воды используется гранулированный активированный уголь. Проанализирована эффективность очистки воды с применением гранулированного активированного угля в условиях блока К-6 Южной водопроводной станции Санкт-Петербурга. Произведена оценка параметров очищенной воды после реактивации угля. Реактивация активированного угля марки Filtrasorb TL 830 при выбранных технологических режимах обеспечивает удовлетворительное восстановление сорбционных свойств материала при сохранении его механических характеристик.

Ключевые слова

питьевая вода , водоподготовка , порошкообразный активированный уголь , гранулированный активированный уголь , реактивация , сорбент , cорбция

bbk 000000

УДК 628.161.3

Астраханцев Д. В., Кирсанов А. А., Егорова Ю. А., Быкова П. Г., Ерчев В. Н., Стрелков Д. А., Занина Ж. В.

Модернизация реагентного хозяйства насосно-фильтровальной станции г. Самары с использованием порошкообразного угольного сорбента

Аннотация

Модернизация реагентного хозяйства, проведенная на одной из очередей насосно-фильтровальной станции г. Самары производительностью 360 тыс. м³/сут, позволила повысить надежность водоподготовки. Технологическая схема включает первичное хлорирование, введение порошкообразного активированного угля в исходную воду, подачу коагулянта перед смесителем, флокулянта на выходе воды из смесителя, осветление в горизонтальных отстойниках, фильтрацию на скорых фильтрах, вторичное хлорирование. Использование в схеме водоподготовки порошкообразного активированного угля обеспечивает качество питьевой воды, соответствующее нормативным требованиям.

Ключевые слова

питьевая вода , коагулянт , флокулянт , насосно-фильтровальная станция , смеситель , порошкообразный активированный уголь , реагентное хозяйство

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

УДК 628.1:661.183.2
DOI 10.35776/VST.2023.09.05

Волков С. Н., Лукьянчук М. Ю., Рублевская О. Н., Гвоздев В. А., Портнова Т. М., Галактионова О. Д., Акчурин А. Ш., Самонин В. В., Подвязников М. Л., Спиридонова Е. А., Рябых В. Р., Мехнецов И. А.

Технология применения порошкообразного активированного угля: опыт ГУП «Водоканал Санкт-Петербурга»

Аннотация

В условиях прогрессирующей урбанизации территорий, повышения антропогенного воздействия на окружающую среду, глобального изменения климата, высокой вероятности экологических и техногенных катастроф, исчерпания природных ресурсов и современной демографической ситуации увеличивается риск снижения уровня безо­пасности питьевого водоснабжения. В настоящее время значительно возросла степень вероятного загрязнения водоисточников вследствие возможных террористических актов или возникновения техногенных катастроф. Существует потенциальная вероятность обнаружения в воде водозаборных сооружений токсичных химических веществ. Поверхностные источники водоснабжения подвержены значительным колебаниям качества воды по причинам влияния природного и антропогенного факторов. Одной из ключевых задач следует рассматривать возможность оперативного и эффективного воздействия на загрязнение воды водоисточника органическими веществами естественного и искусственного происхождения с целью исключения подачи воды потребителю ненормативного качества. Выполнена оценка целесообразности повышения надежности сорбционных технологий наряду с организацией производственных процессов, отвечающих современным требованиям.

Ключевые слова

сорбция , порошкообразный активированный уголь , питьевое водоснабжение , технологический процесс , автоматизированные системы управления технологическим процессом

bbk 000000

УДК 628.161.2

ШВЕЦОВ В. Н., Морозова К. М., Фесенко Л. Н., Скрябин А. Ю., Вергунов А. И.

Хлор- и броморганические соединения в питьевой воде: методы их удаления

Аннотация

Проведены пилотные испытания биосорбционно-мембранной технологии, позволяющей снизить содержание тригалогенметанов в питьевой воде как путем предотвращения их образования, так и удаления их из очищенной воды. Предварительная биосорбционно-мембранная обработка воды р. Дон позволяет снизить образование токсичных хлор- и броморганических соединений при последующем хлорировании воды в 1,4–1,5 раза. Доочистка воды в биосорбционно-мембранном реакторе обеспечивает снижение количества хлорорганических соединений, образовавшихся при первичном хлорировании. Эффективность снижения концентрации хлороформа в биосорбционно-мембранном реакторе составляла в среднем 45%, дихлорбромметана – 82% и хлордибромметана – 89%, в то время как на фильтрах хлороформ удалялся на 23%, дихлорбромметан и хлордибромметан – на 33% каждый. При дополнительной обработке в биосорбционно-мембранном реакторе донской воды, прошедшей предварительную физико-химическую очистку, эффективность доочистки (удаления органических загрязнений) по ХПК составляла 33%, по перманганатной окисляемости – 35%, цветности – 34,3%. В то же время эффективность удаления органических загрязнений на фильтрах по ХПК составляла 19%, по перманганатной окисляемости – 9% и цветности – 10%. Наиболее высокая степень доочистки в обоих случаях была получена по мутности. Эффективность снижения мутности в биосорбционно-мембранном реакторе составляла 91%, на фильт­рах – 58%. Результаты длительных исследований, проведенных на пилотной установке в течение двух лет на воде р. Дон, показали, что развитие биосорбционно-мембранных технологий является перспективным направлением совершенствования процессов очистки природных вод, в частности, для предотвращения образования хлор- и броморганических соединений при хлорировании воды.

Ключевые слова

порошкообразный активированный уголь , очистка природной воды , тригалогенметаны , биосорбционно­мембранная технология , хлор­ и броморганические соединения