DOI 10.35776/VST.2021.07.01
УДК 628.16.081

Селюков А. В.

Комплексная технология кондиционирования холодных маломинерализованных подземных вод

Аннотация

Сообщается о новой комплексной технологии кондиционирования холодных маломинерализованных подземных вод. Технология разрабатывалась для целей хозяйственно-питьевого водоснабжения нефтегазоносных районов Тюменского Севера. При благополучном соотношении ресурсов пресной воды и фактического объема водопотребления в этом регионе России вопрос питьевого водоснабжения из подземных горизонтов остается острым из-за проблемного качества воды и низкой эффективности очистных сооружений. Технология предназначена для очистки от железа, марганца, сероводорода и обеспечивает стабилизационную обработку воды. Основные работы, включавшие лабораторные исследования и пилотные испытания, выполнены в период 2001–2020 годов. На основе разработанных технологических решений построены и успешно эксплуатируются водопроводные очистные сооружения в городах Ноябрьске (75 тыс. м³/сут, 2006 г.) и Новом Уренгое (65 тыс. м³/сут, 2007г.). Дополнительные испытания технологии, проведенные в Ханты-Мансийске и Комсомольске-на-Амуре, подтвердили ее эффективность. Технология предусматривает применение в качестве основных реагентов пероксида водорода и перманганата калия для окисления примесей воды, а также щелочного реагента для корректировки рН и стабилизационной обработки. Для обеспечения требований стандарта ВОЗ по содержанию железа и марганца дополнительно может использоваться флокулянт. Обобщены данные по составу подземных вод, использованных для испытаний, и на их основе определена рекомендуемая область применения разработанной технологии. Приведена принципиальная технологическая схема кондиционирования холодных маломинерализованных подземных вод, учитывающая 15-летний опыт эксплуатации построенных станций, а также современные решения по дозированию и смешению реагентов. Указано, что данная технология обеспечивает также частичное снижение содержания кремния в очищенной воде (до 30%). Разработанная технология позволяет получать стабильную питьевую воду при нормативном остаточном содержании железа, марганца и сероводорода.

Ключевые слова

обезжелезивание , пероксид водорода , подземная вода , перманганат калия , деманганация , стабилизационная обработка , каустическая сода , очистка от сероводорода

bbk 000000

УДК 628.161.2:546.72/.711

Селюков А. В., Байкова И. С.

Кондиционирование подземных вод для хозяйственно-питьевого водоснабжения промышленной площадки НПЗ

Аннотация

Приведены результаты экспериментальных исследований по кондиционированию подземных вод с высоким содержанием железа для целей хозяйственно-питьевого водоснабжения промышленной площадки нефтеперерабатывающего завода. На первом этапе были установлены точные значения водородного показателя подземной воды и окислительно-восстановительного потенциала среды, что позволило оценить возможность применения различных технологических процессов обезжелезивания-деманганации. Для измерений была использована проточная термостатированная ячейка специальной конструкции. Комплексная технология реагентной обработки, разработанная ранее для кондиционирования подземных вод Тюменского Севера, позволяет и в этом случае получить питьевую воду нормативного качества. Для очистки воды от железа и марганца с одновременной стабилизационной обработкой используются реагенты, имеющие сертификаты РФ для питьевого водоснабжения: перекись водорода (ГОСТ 177-88), перманганат калия (стандарт ANSI/AWWA 603-88) и каус­тическая сода (стандарт GB 5175-2008). Применение стабилизационной обработки гарантирует отсутствие вторичного загрязнения воды железом в разводящих сетях. Отделение нерастворимых продуктов реакции производилось путем фильтрования через зернистый слой (кварцевый песок фракции 0,5–1,2 мм). Полученные зависимости окислительно-восстановительного потенциала от доз реагентов позволяют автоматизировать процесс дозирования. В этом случае технология обеспечивает получение питьевой воды с остаточным содержанием железа и марганца менее 0,1 мг/л. В качестве дополнительного эффекта технология обеспечивает снижение содержания в воде примесей техногенного происхождения – АПАВ (75%) и нефтепродуктов (90%). При этом остаточное содержание АПАВ соответствует нормативу для бутилированной воды. На основе проведенных испытаний разработан Технологический регламент проектирования сооружений кондиционирования подземных вод производительностью 4800 м³/сут.

Ключевые слова

обезжелезивание , подземные воды , деманганация , стабилизационная обработка , очистка от техногенных примесей

bbk 000000

УДК 628.161.2:546.72/.711

Селюков А. В., Байкова И. С., Соловьева О. В.

Кондиционирование подземных вод Амурского водозабора (г. Комсомольск-на-Амуре)

Аннотация

Приведены результаты исследований по кондицио­нированию подземных вод Амурского водозабора г. Комсомольска-на-Амуре. В настоящее время здесь ведется строительство комплекса сооружений обез­железивания-деманганации в пласте, однако пробная эксплуатация первой очереди показала, что нормативное качество очищенной воды не достигается. Предложена альтернативная технология – обработка реагентами, позволяющая очищать воду от железа и марганца, а также стабилизировать ее. Технологические испытания учитывают все возможные сценарии эксплуатации строящегося комплекса сооружений пластовой очистки подземных вод.

Ключевые слова

обезжелезивание , подземные воды , деманганация , стабилизационная обработка

DOI 10.35776/VST.2022.04.02
УДК 628.161.3:628.168.3

Селюков А. В., Рафф П. А., Мишина Т. Ф.

Предпроектные технологические испытания по очистке речной воды в Заполярье

Аннотация

Приводятся результаты предпроектных технологических испытаний по очистке воды реки Вары-Хадыта, являющейся источником питьевого и хозяйственно-бытового водоснабжения села Яр-Сале (Ямало-Ненецкий автономный округ). В речной воде в течение всего года превышено допустимое содержание железа, марганца, взвешенных веществ и соединений, обусловливающих цветность воды. Низкие значения температуры, щелочности и солесодержания являются причиной низкого уровня стабильности воды (индекс Ланжелье от –3,8 до –1,1 ед.). Водоочистные сооружения с. Яр-Сале (ВОС-50) не обеспечивают получение очищенной воды нормативного качества. Это вызвано как некорректной технологией водоподготовки, использующей для осветления только фильтрование, так и неполным набором реагентов, необходимых для получения питьевой воды. При реконструкции очистных сооружений, в связи с периодическим применением высоких доз коагулянта, предлагается заменить технологию классической схемой осветления (отстаивание – фильтрование), а также дополнить реагентную обработку процессами подщелачивания и окисления марганца речной воды перманганатом калия. Для назначения проектных режимов реагентной обработки воды были проведены технологические испытания в условиях ВОС с. Яр-Сале. Для осветления и обесцвечивания воды применялись реагенты, используемые на ВОС с. Яр-Сале (коагулянт ПОХА марки «Аква-Аурат-30™», флокулянт Praestol 2530). Показано, что применение только этих реагентов не позволяет получить питьевую воду нормативного качества. Для повышения эффективности очистки предлагается реагентную обработку проводить в две стадии: перед отстойниками – подщелачивание, коагуляция и флокуляция, затем перед фильтрами – дополнительное подщелачивание, окисление марганца перманганатом калия и дополнительная флокуляция. Определены рабочие дозы реагентов, гарантирующие получение стабильной питьевой воды в соответствии с требованиями действующих нормативных документов. На основании полученных результатов испытаний разработан технологический регламент проектирования реконструкции ВОС-50 с. Яр-Сале.

Ключевые слова

обезжелезивание , перманганат калия , деманганация , речная вода , стабилизационная обработка , кальцинированная сода , обесцвечивание , «Аква-Аурат-30тм» , Praestol 2530

DOI 10.35776/MNP.2020.02.01
УДК 628.16.081:542.943-92

Селюков А. В., Рахимов В. В.

Реконструкция станции очистки подземных вод г. Ноябрьска (ЯНАО)

Аннотация

Приводятся основные результаты технологических изыс­каний, положенных в основу проекта реконструкции станции очистки подземных вод г. Ноябрьска (Ямало-Ненецкий автономный округ). Станция построена по проекту ЗАО «ДАР/ВОДГЕО» (Москва) и принята в постоянную эксплуатацию в сентябре 2006 г. На станции используется новая технология, предусматривающая последовательную обработку воды двумя окислителями – пероксидом водорода и перманганатом калия с целью очистки от соединений железа и марганца. Недостатки проекта и неполная реализация проектных решений усложняют штатную эксплуатацию станции и затрудняют получение питьевой воды нормативного качества. Установлено, что в подземной воде присутствует сероводород в концентрациях до 0,1 ­мг/дм³,
что требует дополнительного расхода реагентов. Ручное дозирование реагентов приводит к значительным отклонениям от необходимых доз: от –14,5 до +19,1% для пероксида водорода и от –8,5 до +9,1% для перманганата калия. Указано, что применяемые в качестве реагента технические продукты перманганата калия производства КНР создают угрозу увеличения токсичнос­ти питьевой воды. Найденное значение величины индекса Ланжелье (индекса насыщения карбонатом кальция) подземной воды (–2,35 ед.) позволило сделать вывод о необходимости стабилизационной обработки путем подщелачивания. Выполненные пробные обработки воды пероксидом водорода и перманганатом калия в сочетании с подщелачиванием показали, что такой процесс обеспечивает достижение остаточных концентраций марганца < 0,1 мг/дм³ и железа общего 0,1–0,15 мг/дм³ при отсутствии остаточного сероводорода. Однако для получения воды постоянного нормативного качества необходима высокая точность дозирования реагентов, что может быть достигнуто только путем полной автоматизации процесса. Выполненный на основе технологических изысканий проект реконструкции станции очистки подземных вод г. Ноябрьска позволяет решить существующие проблемы и обеспечить нормативное качество очищенной воды.

Ключевые слова

обезжелезивание , подземные воды , пероксид водорода , перманганат калия , деманганация , стабилизационная обработка , каустическая сода , очистка от сероводорода

bbk 000000

УДК 628.16.094.7

Селюков А. В.

Стабилизационная обработка подземных вод Тюменского Севера

Аннотация

Обоснована необходимость стабилизационной обработки подземных вод, используемых для питьевого водоснабжения населенных пунктов Тюменского Севера. Показана целесообразность применения щелочных реагентов, особенно при стабилизационной обработке воды на действующих очистных сооружениях водоподготовки. В качестве реагента стабилизационной обработки предлагается каустическая сода. Технологические испытания процесса проведены на воде Новомихайловского и Атлымского водоносных горизонтов, наиболее часто используемых в питьевом водоснабжении региона.

Ключевые слова

железо , марганец , углекислота , холодные маломинерализованные подземные воды , стабилизационная обработка , щелочной реагент , каустическая сода