Мониторинг водоисточника и деманганация вод на биофильтре : на примере Патраковского инфильтрационного водозабора Республики Башкортостан

• Автор: Шаяхметова, Светлана Гильмутдиновна
• Шифр специальности: 03.00.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 177 с. : ил.

1. Обзор методов деманганации природных и питьевых вод

1.1 .Образование природных марганецсодержащих вод

Влияние марганца на здоровье человека и на качество природной

1.2.Методы деманганации воды

1.2.1. Окислительные и каталитические методы

1.2.2. Деманганация фильтрованием через активные фильтрующие материалы

1.2.3. Ионообменные методы

1.2.4.Биологический метод удаления марганца

1.2.5.Новые методы в технологии очистки воды

1.3.Железобактерии в подземных водах

1.3.1 .Микробиологическое окисление металлов

1.3.2. Влияние железобактерий на эксплуатационные характеристики водопроводной сети
1.4. Выводы. Цель и задачи исследования. Рабочая гипотеза
2. Мониторинг природных вод Патраковского водозабора.
2.1 .Анализ тенденции изменения концентрации марганца во времени
2.2.Анализ температурной зависимости
2.3. Анализ эффективности деманганации на водоводах
2.4.Изучение микроорганизмов
2.4.1 .Отбор проб на исследование
2.4.2. Методика приготовления препарата
2.4.3. Микроскопическое исследование препарата
2.4.4. Оценка эффективности развития микроорганизмов
2.4.5.Количественный учет микроорганизмов
2.5.Предварительные исследования для проверки рабочей гипотезы
2.6. Выводы
3.Исследования деманганации биологическим методом.
3.1. Аппаратура для проведения исследований
3.2. Методика измерений
3.3. Деманганация на различных загрузках
3.4. Определение оптимальной скорости фильтрования
3.5.0пределение оптимальной температуры
З.б.Определение влияния концентрации кислорода
на жизнедеятельность микроорганизмов 3.7.0пределение влияния концентрации биогенных элементов
на жизнедеятельность микроорганизмов
3.8.Изучение влияния катализатора АОК на процесс деманганации
3.9.Выводы
4.Практическое применение результатов исследования
4.1 .Изучение деманганации на опытнопромышленном фильтре
4.2.0пределение оптимальной скорости фильтрования
4.3.Разработка технологического режима обеспечения качества воды
по содержанию марганца на Патраковском водозаборе
4.4.Участие в разработке технологии очистки воды от 9 марганца для поселка Куяново
4.5.Разработка технологии очистки воды от марганца города Нефтекамска
4.6.Выводы
Заключение
Библиографический список использованной литературы
Приложения
Введение


Однако подземные воды являются, зачастую, единственным источником водоснабжения многих регионов. К тому же они имеют высокое качество по другим показателям. Большинство потребителей Севера Башкортостана г. Нефтекамск, п. Куяново, п. Карманово, с. Бураево используют для питьевых и хозяйственнобытовых целей подземные воды, содержащие в большом количестве железо и марганец. Такая вода имеет плохие органолептические свойства, вызывает зарастание коммуникаций и сантехнического оборудования солями железа и марганца. Для очистки до питьевого качества в вышеприведенных населенных пунктах применяется фильтрование на фильтрующих материалах в присутствии кислорода или других реагентовокислителей. Таким образом, деманганация подземной воды является чрезвычайно актуальной проблемой. В настоящее время в мировой практике известно около трех десятков методов обезжелезивания и деманганации воды . Их многообразие можно свести к двум основным типам реагентные и безреагентные. Применение безреагентных методов ограничено содержанием железа и марганца до и 2 мгл, не ниже 6,6, окисляемостыо до 1, мгэквл, окислительно восстановительный потенциал должен быть не ниже 0 мВ до аэрации. Если железо и марганец находятся в сложных комплексах с органическими примесями воды фульвокислотами, гуматами и др. Многообразие методов деманганации и обезжелезивания воды исключает их равноценность в отношении технологичности, надежности, простоты, экономической целесообразности, области применения. Деманганация воды Патраковского водозабора, проведенная сотрудниками ООО Стройпроектсервис г. Уфа методом аэрации в г оказалась неэффективной. Более глубокая аэрация воды с помощью инжектора и фильтрование через кварцевый песок в экспериментах, проведенных в году ООО НПФ Висма г. Уфа, также оказалась нерезультативной. Очистка воды аэрацией с применением катализаторов черный песок или контактный фильтр заполненный пиролюзитом не дали положительных результатов. Сотрудниками НПФ Практика г. Уфа в ноябре года были предприняты эксперименты по деманганации с применением перекиси водорода , а также при замене фильтрующего материала на силицированный кальцит не дали требуемую степень очистки. Поскольку вода с Патраковского водозабора содержит очень мало железа 0,0, мгл, а железо выступает в качестве катализатора при окислении марганца , сотрудниками ООО Стройпроектсервис г. Уфа был смонтирован электрохимический фильтр для искусственного внесения в воду железа. Но применение фильтра с многослойной загрузкой не дало положительных результатов, т. Анализ проведенных экспериментов по деманганации воды Патраковского водозабора физикохимическими, окислительными, реагентными, каталитическими методами показывает, что либо не достигается снижение концентрации марганца до ПДК, либо необходимо изменить технологию водоподготовки, что приведет к существенному увеличению себестоимости воды. Обследование системы водоснабжения г. Нефтекамска показало, что, несмотря на высокую концентрацию марганца в водозаборных скважинах к потребителю поступает вода с незначительным превышением концентрации марганца таблица 4,4а. Дата отбора Старая насосная Новая насосная Водовод мм Водовод мм Водовод мм Водозабор Лабора тория Распределительная сеть Р. Январь 0. Февраль 0. Март 0. Апрель 0. Май 0. Июнь 0. Июль 0. Август 0. Сентябрь 0. Октябрь 0. Ноябрь 0. Декабрь Ср. Дата отбора ЗП водо польем Водовод мм Водовод мм Водовод мм Водозабор Лабора тория Распределительная сеть р. Январь 0. Февраль 0. Март 0. Апрель 0. Май 0. Июнь 0. Июль 0. Август 0. Сентябрь 0. Октябрь 0. Декабрь 0. Ср. Этот эффект объясняется, вероятно, деманганацией воды в водоводах биологическим путем за счет жизнедеятельности микроорганизмов. Можно предположить, что биологическим путем можно доочистить воду от марганца до требуемого СанПиН 2. Питьевая вода норматива. Цель диссертационной работы изучение возможности деманганации воды Патраковского водозабора биологическим методом и выяснение его преимуществ по сравнению с остальными методами. Получена математическая модель процесса.