bbk 000000
УДК 628.16.065
Беляк А. А., Жаворонкова В. И., Смирнов А. Д., Лайнер Ю. А., Мильков Г. А.
Изучение коагулирующей способности новых алюминийсодержащих коагулянтов для очистки природных вод
Аннотация
Приведены результаты испытаний трех новых коагулянтов, разработанных Институтом металлургии и материаловедения им. А. А. Байкова Российской академии наук: двух коагулянтов на основе североонежского боксита и одного коагулянта на основе красного шлама. Результаты испытаний показали, что эффективность очистки воды по общим показателям с использованием новых коагулянтов при оптимальных дозах практически такая же, как с применением стандартного сульфата алюминия. Исключение составляет коагулянт на основе красного шлама, повышающий содержание ионов железа в очищенной воде.
Ключевые слова
мутность , цветность , коагулянт , железо , эффективность очистки , очистка природных вод
|
bbk 000000
УДК 628.196
Голованчиков А. Б., Ефремов М. Ю., Дулькина Н. А.
Интенсификация очистки воды от ионов жесткости и железа
Аннотация
Приводится численное решение задачи по определению концентрации компонентов в движущейся воде и неподвижной твердой фазе – гранулах ионита. Для трех извлекаемых катионов Ca+2, Mg+2 и Fe+2 рассчитаны приведенные концентрации в ионите и равновесные концентрации в очищаемой воде для каждого компонента. Проведенные расчеты свидетельствуют об увеличении поверхностного коэффициента внешней массоотдачи и объемного коэффициента массопередачи более чем в 2 раза при изменении напряженности электрического поля от 0 до 100 В/м. При этом возрастают значения рабочего времени цикла за счет увеличения степени использования обменной емкости катионита.
Ключевые слова
железо , очистка воды , ионный обмен , ионы жесткости , катод , анод , ионит , обменная емкость , электрическое поле , массоперенос
|
УДК 628.161:544.723
DOI 10.35776/VST.2024.05.01
Гора Н. В., Беляева О. В., Чернышёв Д. А., Голубева Н. С.
Исследование возможности применения углеродных сорбентов для очистки природных вод от железа
Аннотация
Работа посвящена изучению адсорбции железа из водных растворов активными углями. Приведены данные по содержанию общего железа в поверхностных и подземных водах Кузбасса. Представлены результаты экспериментальных исследований адсорбции железа из водных сред в статических условиях углеродными материалами разной ценовой категории. Определено, что наилучшим из исследуемых сорбентов для извлечения железа является активный уголь СКД-515. При этом полукокс АБГ не может быть рекомендован для дальнейшего исследования адсорбции железа. Оценен приблизительный расход сорбента, необходимый для очистки воды от железа до нормативных показателей. Установлено, что с учетом стоимости, расхода сорбента и возможности эффективной утилизации в промышленности для очистки природных вод от железа может быть использован более дешевый углеродный материал – полукокс Пуролат-Стандарт.
Ключевые слова
железо , адсорбция , природные воды , углеродные сорбенты
|
bbk 000000
УДК 543.632.495
Медведева Т. М., Колоколова Н. Н., Скрябин М. Е.
Исследование железобактерий в каталитической биопленке подземных вод Велижанских водоочистных сооружений г. Тюмени
Аннотация
Подземные воды, используемые для питьевого водоснабжения города Тюмени, характеризуются высоким содержанием железа и марганца, концентрация которых превышает предельно допустимое значение в 1,3–10,59 раз. Железо и марганец можно эффективно удалять из природной воды с помощью микробиологических окислительных и сорбционных процессов. Цель исследования – анализ подземного источника на наличие группы железобактерий и определение скорости формирования каталитической биопленки. Исследование воды на наличие железобактерий проводилось на песчаных фильтрах Велижанских водоочистных сооружений микроскопическим методом с помощью цитохроматической окраски железа желтой кровяной солью на экспонируемых предметных стеклах. Стекла помещали на пенополистирольные поплавки, установленные в фильтры водоочистных сооружений. Результаты исследований показали, что вода подземного источника содержит железобактерии – они обнаружены в составе каталитической биопленки. Установлено, что скорость формирования каталитической биопленки с участием железобактерий в песчаных фильтрах Велижанских водоочистных сооружений на уровне загрузочного материала в среднем в 2 раза больше по сравнению с уровнем поверхности очищаемой воды. Массовое развитие железобактерий на песчаных загрузках происходило в течение 8–12 часов, в толще очищаемой воды – в течение 22–24 часов. Это может быть обусловлено биологическим окислением железа и марганца на уровне загрузочного материала. Проведенные исследования свидетельствуют о возможности использования железобактерий каталитической биопленки для биологической очистки подземной воды от железа и марганца на Велижанских водоочистных сооружениях.
Ключевые слова
биологическая очистка , подземные воды , железо , марганец , водоочистные сооружения , железобактерии , каталитическая биопленка , песчаный фильтр
|
bbk 000000
УДК 628.16
Кинебас А. К., Феофанов Ю. А.
Модернизация Зеленогорской водопроводной станции – этап реализации региональной программы «Чистая вода»
Аннотация
В рамках модернизации Зеленогорской водопроводной станции (Санкт-Петербург) выполнена перегрузка скорых фильтров с установкой новой дренажной системы TRITON, усовершенствована система аэрирования воды (обогащение кислородом на тарельчатом аэраторе) и осуществлена автоматизация технологического процесса. Внедрена технология очистки воды от марганца на второй ступени процесса с использованием каталитического окисления в напорных фильтрах, содержащих трехслойную загрузку из кварцевого песка, пиролюзита и антрацита. Качество воды, очищенной на Зеленогорской водопроводной станции после ее модернизации, соответствует по всем показателям российским и европейским нормативам.
Ключевые слова
очистка , фильтрация , аэрация , напорные фильтры , водовоздушная промывка , подземные воды , окисление , железо , марганец , антрацит , пиролюзит , кварцевый песок
|
УДК 628.161.2:543.317(943.8)
DOI 10.35776/VST.2024.06.01
Рафф П. А.
Некоторые аспекты кондиционирования высокоцветных речных вод Крайнего Севера
Аннотация
Рассматриваются некоторые аспекты кондиционирования воды реки Солзы на водоочистной станции г. Северодвинска с анализом качества природной воды за период 2020–2023 годов. Представлены результаты статистической обработки исходных данных по качеству речной воды. Рассматриваются особенности реагентной обработки речной воды с высоким содержанием органических веществ, состав которых изменяется в зависимости от сезона. На основании статистической обработки данных за период 2020–2024 годов по показателям цветности и перманганатной окисляемости определен диапазон изменения коэффициента цветности. В ходе исследований установлен оптимальный диапазон рН для получения минимальных значений концентрации остаточного алюминия в очищенной воде.
Ключевые слова
цветность , железо , остаточный алюминий , перманганатная окисляемость , гуминовые и фульвокислоты , коллоидные примеси , органические загрязнения , коэффициент цветности , коагуляционная очистка
|
bbk 000000
УДК 628.16
Цуканов Н. А., Будыкина Т. А., Спицын Е. Н., Будыкина К. Ю.
Об опыте применения фильтров DynaSand для обезжелезивания питьевой воды в г. Курске
Аннотация
Питьевое водоснабжение Курской области и г. Курска осуществляется исключительно из подземных артезианских источников из-за отсутствия на территории региона полноводных рек и водоемов. Характерной особенностью данных подземных вод является повышенное содержание ионов железа, марганца и солей жесткости, а также -радиоактивность вследствие особенного географического расположения местности и наличия железорудного месторождения (Курская магнитная аномалия). Основным методом подготовки воды перед подачей в распределительную сеть являлось обеззараживание путем хлорирования. В 2013 г. введена в эксплуатацию станция обезжелезивания питьевой воды производительностью 75 тыс. м3/сут. Вода предварительно хлорируется гипохлоритом натрия, затем образующийся осадок гидроксида железа (III) удаляется фильтрованием на самопромывных фильтрах DynaSand фирмы Nordic Water (Швеция). Аналогов станции обезжелезивания такого масштаба с применением самопромывных фильтров DynaSand в России нет. Благодаря внедренной технологии г. Курск обеспечивается водой нормативного качества по ионам железа, марганца, общей жесткости.
Ключевые слова
питьевая вода , хлорирование , обезжелезивание , железо , марганец , водоносный горизонт , подземный водоисточник , самопромывной фильтр DynaSand
|
bbk 000000
УДК 628.161.2:546.72/.711
Аскерния А. А., Корабельников Л. В., Моисеев А. В., Гераськов С. С., Павлюченко Д. И., Бодягин А. О.
Особенности выбора методов одноступенчатого обезжелезивания и деманганации подземных вод
Аннотация
Описаны особенности выбора методов обезжелезивания и деманганации подземных вод в зависимости от их физико-химических и микробиологических свойств, при условии реализации процессов очистки в единовременном цикле обработки воды. Выбор метода очистки воды от избыточных концентраций железа и марганца осуществляется в процессе исследований на предпроектном этапе проектно-изыскательских работ. Для подземных вод, содержащих помимо марганца железо, преимущественно в оксидных формах, наиболее приемлемыми являются физико-химические методы, сочетающие предварительную обработку исходной воды сильным окислителем (гипохлоритом натрия, озоном и др.) с последующей ее фильтрацией через химически активный материал. Биологический метод обезжелезивания и деманганации воды обусловлен наличием в экосистеме очистных сооружений сообществ микроорганизмов, жизненный цикл которых связан с процессами, протекающими при окислении железа и марганца. Описаны мероприятия по заселению (зарядке) загрузки фильтров бактериальными культурами Crenothrix и Siderocapsa – Arthrobacter. На основе опыта эксплуатации станции обезжелезивания и деманганации дренажных подземных вод производительностью 25 тыс. м3/сут «Восточный-2» г. Краснодара показана обоснованность применения физико-химического метода очистки воды. Результаты работы станции водоподготовки в поселке «Южный» г. Барнаула свидетельствуют об эффективности биологического метода обезжелезивания и деманганации подземной воды, обусловленной наличием в экосистеме сооружений сообществ микроорганизмов, жизненный цикл которых связан с процессами, имеющими место при окислении железа и марганца.
Ключевые слова
подземная вода , железо , марганец , железобактерии , одноступенчатое обезжелезивание и деманганация , каталитически активный фильтрующий материал
|
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
|
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
|
bbk 000000
УДК 628.161.2:678.046.36
Савочкин А. Ю., Шилов М. М.
Очистка подземных вод с большим содержанием кремния, железа и марганца
Аннотация
Рассмотрены проблемы очистки подземных вод с большим содержанием кремния, железа и марганца. Проанализированы формы нахождения кремния в воде и приведены физико-химические основы обескремнивания. Дано описание реализованной технологии комплексной очистки вод с большим содержанием кремния, железа и марганца. На примере трех действующих станций водоочистки показано отрицательное влияние кремния на процессы обезжелезивания и деманганации. Выделены два фактора, усиливающие негативный эффект: наличие в исходной воде органических примесей и, возможно, более высокая степень полимеризации кремнекислоты. Учитывая прикладной характер исследований, данное предположение требует дальнейшего изучения. Разработанная технология позволяет очищать воду до питьевых нормативов по всем показателям. Для ее реализации требуется дозирование очень большого количества реагентов пяти видов (NaOH, соли Mg, NaClO, коагулянт, флокулянт), а также утилизация большого объема шламов. Поэтому данную технологию целесообразно применять только в тех случаях, когда невозможно найти альтернативный источник водоснабжения.
Ключевые слова
подземные воды , коагуляция , железо , марганец , кремний , коллоиды , химическое осаждение , силикат магния
|
bbk 000000
УДК 628.16.094.3-926.214
Солнцев В. В., Шафит А. Я., Ромашкин А. В., Шувалов В. И., Тарханова И. Ю.
Применение озонаторного оборудования при очистке природных вод Крайнего Севера
Аннотация
Результаты многолетней работы по созданию, запуску в эксплуатацию и сервисному сопровождению станций водоочистки с применением озонирования для окисления двухвалентных железа и марганца, удаления органических соединений как природного, так и антропогенного происхождения показали надежность и эффективность озоногенераторов «Озония» OZAT®. С 2007 г. в эксплуатацию сдан ряд станций очистки северных поверхностных (озерных) вод с применением озонаторного оборудования. При создании и вводе в эксплуатацию этих станций учитывались результаты проведенных опытных технологических изысканий. Установлено, что наиболее эффективной для выбранных к использованию водоисточников является двухступенчатая технология водообработки с предварительным реагентным осветлением очищаемой воды с использованием озонирования как стадии, обеспечивающей высокое качество питьевой воды.
Ключевые слова
питьевая вода , окисление , железо , марганец , озоногенератор , водоочистка , вахтовые поселки
|
bbk 000000
УДК 628.16/.33
Туревский С. М., Константинов С. В.
Применение самопромывных фильтров DynaSand и тонкослойных сепараторов Johnson Lamella
Аннотация
Приведено описание оборудования компании «Nordic Water Products AB» для систем подготовки питьевой воды и очистки коммунальных и промышленных сточных вод. Самопромывные фильтры DynaSand и тонкослойные сепараторы Johnson Lamella надежны, экономичны и просты в эксплуатации, обеспечивают стабильно высокое качество обработки исходной воды. Технология контактной фильтрации отлично зарекомендовала себя в разных странах, зачастую в сложнейших климатических условиях, на разнообразных типах воды и стоков.
Ключевые слова
питьевая вода , сточные воды , цветность , коагуляция , железо , марганец , алюминий , самопромывной фильтр , сепаратор
|
bbk 000000
УДК 628.147.22:620.197.3
Портнова Т. М., Веремей Т. А., Бекренев А. В., Кинебас А. К.
Система стабилизации агрессивной воды на Петродворцовой водопроводной станции
Аннотация
С целью предотвращения коррозионных процессов в стальных трубопроводах водопроводной распределительной сети на Петродворцовой водопроводной станции подготовлена и осуществлена опытнопромышленная эксплуатация системы стабилизации воды, подаваемой Южной водопроводной станцией СанктПетербурга. В течение всего периода дозирования реагентов за счет достижения пассивации стали наблюдалась тенденция снижения содержания железа в контрольных точках водопроводной сети г. Петродворца.
Ключевые слова
питьевая вода , железо , хлорид кальция , карбонат натрия , вторичное загрязнение , коррозионная агрессивность , система стабилизации воды , контрольная точка сети , пассивация
|
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
|
bbk 000000
УДК 628.161
Портнова Т. М., Кейш В. С., Протасовский Е. М.
Строительство водопроводных станций поселков Дюны и Молодежное Курортного района Санкт-Петербурга
Аннотация
В соответствии со «Схемой водоснабжения и водоотведения Санкт-Петербурга на период до 2025 года с учетом перспективы до 2030 года», ГУП «Водоканал Санкт-Петербурга» по проекту института «Ленгипроинжпроект» начал строительство двух водопроводных станций в поселках Дюны и Молодежное Курортного района Санкт-Петербурга. Источником водоснабжения являются участки месторождений подземных вод межморенного водоносного горизонта «Солнечное – Дюны» и «Молодежное», расположенных в юго-западной части Карельского перешейка. Подземные воды характеризуются повышенным содержанием железа (до 5 мг/л), марганца (до 1 мг/л), бария (до 1,5 мг/л). По остальным показателям артезианская вода соответствует нормативам. Подземные воды – пресные, по химическому составу гидрокарбонатно-натриевые с минерализацией 0,06–0,27 г/л, жесткостью менее 3 мг-экв/л. Внедрена технология очистки воды от железа, марганца и брома на двухступенчатых скорых фильтрах с использованием каталитического окисления на напорных фильтрах второй ступени, содержащих загрузку из дробленого пиролюзита. Сооружения, запроектированные и построенные по указанной технологии, показали высокую технологическую эффективность. В результате строительства водопроводных станций в поселках Дюны и Молодежное содержание железа, марганца и бария в воде, подаваемой в централизованную систему водоснабжения, удовлетворяет нормативным требованиям. Качество питьевой воды по всем показателям соответствует не только российским, но и европейским стандартам.
Ключевые слова
фильтрация , аэрация , напорные фильтры , водовоздушная промывка , подземные воды , железо , марганец , антрацит , пиролюзит , кварцевый песок , бром
|
bbk 000000
УДК 628.16.081:546.72/.711
Рязанцев А. А., Глазков Д. В., Просяников Е. Д.
Удаление железа и марганца из природных вод
Аннотация
Целью исследований было изучение влияния кавитации, инициированной в низконапорных устройствах струйного типа, на кинетику окисления ионов Fe2+ и Mn2+, а также разработка метода удаления марганца и железа из природных вод без использования химических реагентов. Приведены результаты исследований и механизмы каталитического окисления железа Fe2+ и марганца Mn2+ в воде под воздействием кавитации. Устройство струйного типа снабжено кассетой, выполненной в виде конуса, с помещенной в нее загрузкой из дробленого природного марганцевого минерала псиломелана или мелких кусочков стальной стружки. Частицы катализатора MnO2 и (или) FeOOH, попадающие в воду вследствие коррозии загрузки под воздействием кавитации, становятся центрами, на которых осуществляется адсорбция и окисление ионов Fe2+ и Mn2+. Установлено, что в этих условиях окисление Fe2+ не является лимитирующей стадией, а полное окисление ионов Mn2+, исходная концентрация которых составляла 2 мг/л, происходит за 5 минут. Причинами быстрого окисления марганца в реакторе с загрузкой из стальной стружки служат высокая скорость коррозии Fe0 под воздействием кавитации и каталитическое действие аморфных гидроксидов железа, образующихся при коррозии загрузки. Полученные экспериментальные данные позволили разработать технологическую схему очистки воды от марганца и железа, включающую кавитационный модуль и керамические мембранные фильтры, работающие в режиме кросс-фильтрации. Рассчитаны размеры и объем очистных сооружений для станции водоподготовки производительностью 60 м3/сут.
Ключевые слова
железо , марганец , природные воды , деманганация , обезжелезивание , каталитическое окисление , кавитация , кросс-фильтрация
|
|
