Совершенствование технологии очистки воды для орошения и водоснабжения сельских населенных пунктов

• Автор: Зуйкина, Елена Николаевна
• Шифр специальности: 06.01.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 155 с. : ил.

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Обзор общего состояния природных вод Ростовской области и современных технологий водоочистки
1.2. Анализ применяемых в практике водоподготовки фильтрующих и сорбционных материалов
1.3. Малогабаритные установки заводского изготовления для подготовки воды высокого качества

1.4. Цели и задачи исследований

2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ УСОВЕРШЕНСТВОВАННОЙ ТЕХНОЛОГИИ ОЧИСТКИ ВОДЫ

2.1. Закономерности процесса осветления воды при фильтровании

2.2. Озонирование воды в процессе водоподготовки

2.3. Физические основы сорбции

3. ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

3.1. Выбор и обоснование фильтрующих загрузок

3.2. Методика лабораторных и производственных исследований усовершенствованной технологии очистки воды
4. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ УСОВЕРШЕНСТВОВАННОЙ ТЕХНОЛОГИИ ОЧИСТКИ ВОДЫ
4.1. Физико-механические свойства выбранных фильтрующих и сорбционных материалов
4.2. Проведение лабораторных исследований процесса очистки воды на фильтровальных колонках
4.3. Проведение производственных исследований процесса очистки воды
4.3.1. Схемы очистки воды с забором из открытого водоисточника
4.3.2. Схема очистки воды с забором из подземного водоисточника
5. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА УСОВЕРШЕНСТВОВАННОЙ ТЕХНОЛОГИИ ОЧИСТКИ ВОДЫ
5.1. Технико-экономическая оценка технологии очистки воды при заборе из поверхностного источника
5.2. Технико-экономическая оценка технологии очистки воды при заборе из подземного источника
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ
В современных условиях в аграрном секторе Ростовской области используют для орошения и водоснабжения сельских населенных пунктов воду из поверхностных и подземных источников, а также из водохранилищ, наполняемых из оросительных каналов, загрязненную ионами тяжелых металлов, детергентами, пестицидами, биогенными элементами, токсическими и химическими элементами, фенолами и другими вредными для здоровья человека веществами.
Существующие сооружения водоподготовки высококондиционной воды для орошения и водоснабжения в настоящее время работают с перегрузкой, а применяемые технические и технологические решения уже не в состоянии обеспечить более полное удаление вредных веществ из очищаемой воды, т.к. были спроектированы и внедрены десятки лет назад.
В связи с этим проведение исследований, направленных на совершенствование технологии по подготовке воды высокого качества, соответствующей современным требованиям, является своевременным и актуальным.
Анализ современных достижений науки в области очистки воды показывает, что очистка воды от вредных химических ингредиентов может быть осуществлена за счет применения окислительно-сорбционной технологии с использованием эффективных фильтрующих и сорбционных материалов.
Цель работы - повышение надежности процесса очистки воды в инженерно-мелиоративных системах и системах сельскохозяйственного водоснабжения.
Задачи исследований:
- изучить состояние подземных и поверхностных вод, являющихся источниками орошения и водоснабжения сельских населенных пунктов, и дать характеристику наиболее часто встречающихся загрязнений;
- провести анализ имеющейся информации по технологиям очистки природных вод и обосновать выбор эффективного способа очистки воды;

вами, вредными для здоровья людей и для технологии того производства, где она используется.
Согласно методике ВОДГЕО удовлетворительный по химической стойкости фильтрующий материал в результате такого испытания должен давать следующие величины прироста: растворенного (плотного) остатка -не более 20 мг/л, окисляемости - не более 10 мг/л, кремнекислоты - не более 10 мг/л, окислов трехвалентных металлов - не более 2 мг/л.
Оценка химической стойкости фильтрующих и сорбционных материалов в лабораторных условиях проводилась по приросту растворенного остатка, окисляемости, концентрации кремнекислоты и окислов металлов. Результаты исследований представлены в таблице 2.
Таблица 2 - Показатели химической стойкости фильтрующих и сорбционных
материалов
Фильтрующий материал Среда (раствор) Окисляемость, мг/л Кремнекислота, Прирост, мг/л Растворенный остаток, мг/л
мг/л А1203 Ре203
1 2 3 4 5 6
Кварцевый песок ЫаОН 1,3110) 0,7(10) нет (2) нет (2) 1,8 (20)
НС1 1Д5(10) 0,2 (10) -II- -//- 1,2 (20)
ЫаС1 1,2(10) 0,3(10) -II- -II- 4,3 (20)
Дробленый керамзит КаОН 2,0(10) - -II- -II- 4,7 (20)
НС1 2,16(10) - -II- -II- 2,6 (20)
№С1 3,4(10) - -II- -II- 7,9 (20)
ОДМ-2Ф №ОН 8,9(10) 7,3 -II- -II- -
НС1 9,6(10) 7,4 -II- -II- -
№С1 8,5(10) 7,3 -II- -II- -
Примечания 1) В скобках указаны предельно допустимые значения нормируемых параметров. 2) Прочерк в строке - исследования не проводились.
При выборе фильтрующей загрузки предпочтение следует отдавать материалам, имеющим развитую удельную поверхность и большую межзерно-вую пористость. Этим условиям в наибольшей степени отвечают зернистые