Метод утилизации осадка станции подготовки питьевой воды, обеспечивающий минимальное воздействие на природную среду

• Автор: Бойко, Елена Валериевна
• Шифр специальности: 03.00.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Ульяновск
• Количество страниц: 133 с. : ил.

Введение
Глава 1. Современное состояние проблемы обработки осадков образующихся на водопроводных станциях

1.1 .Состав и свойства осадков водопроводных станций

1.2 .Методы обработки водопроводных осадков

1.2.1 Естественные методы

1.2.2 Искусственные методы

1.3 .Совместная обработка осадков сточных вод и осадков водопроводных станций.

1.4 .Регенерация коагулянтов из водопроводных осадков

1.4.1. Кислотная обработка гидроксид пых осадков

1.4.2. Обработка щелочами

1.4.3 .Обработка хлором

1.4.4. Обработка сульфатом алюминия
1.5. Химическая основа метода регенерации алюминийсодержащего коагулянта раствором сульфата алюминия
1.5.1. Состояние алюминия в водных растворах его солей.
1.5.2. Взаимодействие в системе АОНАЬОзНгО
1.5.3. Пегггизация
1.6. Постановка задач исследования. Выводы по первой главе.
Глава 2.Исследование процесса растворения гидроксида алюминия из осадка станции водоподготовки под действием раствора сульфата алюминия.
2.1. Методика эксперимента
2.2. Изучение механизма растворения А1 ОН3 из осадка при разных температурах
2.3. Оптимальные параметры процесса растворения гидроксида алюминия при разных температурах
2.3.1. Определение оптимальных параметров процесса растворения гидроксида алюминия из осадка при С
2.3.2. Определение оптимальных параметров процесса растворения гидроксида алюминия из осадка при С
2.4. Методика расчета оптимальных условий процесса растворения гидроксида алюминия из осадка при С
Выводы по второй главе
Глава 3. Свойства регенерированного коагулянта
3.1. Токсикологические характеристики регенерированного коагулянта
3.1.1. Загрязнение органическими веществами коагулянта
3.1.2. Загрязнение коагулянта тяжелыми металлами
3.2. Бактериальное загрязнение коагулянта
3.3.Методика расчета накопления токсических примесей
3.4. Технологические свойства регенерированного коагулянта
3.4.1.Сравнение коагулирующей способности регенерированного коагулянта и сульфата алюминия но основным показателям при С
3.4.2. Влияние температуры на процесс коагулирования регенерированным коагулянтом
3.4.3. Оптимальные дозы регенерированного коагулянта для
очистки вод низкой и средней мутности
Выводы по третьей главе
Глава 4. Регенерация коагулянта в производственных условиях
4.1. Экологически безопасная технологическая схема процесса регенерации коагулянта и расчет доли осадка, направляемого на
регенерацию
4.1.1 .Обработка водопроводных осадков на канализационных очистных сооружениях с целью предотвращения сброса в природные воды
4.2 .Производственный эксперимент
4.2.1. Описание производственного эксперимента
Выводы по четвертой главе
Заключение
ВЫВОДЫ
Список использованной литературы


Кроме экологического ущерба, происходит потеря дорогостоящих коагулянтов. Наиболее целесообразным представляется комплексное рассмотрение технологической схемы подготовки питьевой воды, включающей утилизацию алюминийсодержащих осадков методом регенерации коагулянта, использование регенерированного коагулянта для улучшения качества очистки воды, предотвращение сброса осадка в окружающую среду. Цель работы Разработать и обосновать метод утилизации осадка станции подготовки питьевой воды способом регенерации, обеспечивающий улучшение качества питьевой воды и значительное уменьшение объемов осадков, поступающих в окружающую среду. Объектом исследования явились реальные осадки станции водоподготовки из отстойников МП Ульяновскводоканал и полученный в процессе их переработки алюминийсодержащий регенерированный коагулянт. Практическая значимость. Предложенный способ регенерации коагулянта прошел проверку в производственных условиях на станции подготовки питьевой воды МП Ульяновскводоканал, проведены промышленные испытания регенерированного коагулянта на 3ей очереди данного предприятия. Разработана технологическая схема реконструкции очистных сооружений МП Ульяновскводоканал. Экономический эффект от внедрения составит ,9 млн руб год. Краткое содержание диссертационной работы. Первая глава представляет собой анализ современного состояния проблемы обработки осадков, образующихся на станциях водоподготовки. Вторая глава содержит результаты исследования закономерностей процесса растворения гидроксида алюминия из осадка раствором сульфата алюминия в температурном интервале 3 С. В третьей главе приведены результаты исследования токсикологических, бактериальных и технологических свойств регенерированного коагулянта. В четвертой главе дано описание технологической схемы подготовки питьевой воды, включающей регенерацию коагулянта из осадка. Представлены результаты процесса регенерации коагулянта и очистки воды регенерированным коагулянтом, достигнутые в ходе промышленных испытаний. Глава 1. На водопроводных станциях предприятиях по производству питьевой воды, образуются концентрированные промышленные сбросы, называемые водопроводными осадками. В настоящее время основным методом обработки этих осадков в отечественной практике является их естественная сушка в оврагах или иловых картах, либо сброс осадков в водоисгочники. Состав гидроксидных осадков, образующихся при очистке природных вод коагулянтами и флокулянтами, определяется химической природой загрязнений воды, применяемых коагулянтов, а также технологией очистки 5. Обработке осадков, образующихся при очистке природных вод, в настоящее время не уделяется должного внимания, а существующее законодательство в большинстве стран мира и в РФ в том числе запрещает сброс осадков станций водоподготовки в природные воды без предварительной очистки 7 . Своевременная обработка большого количества осадка при соблюдении существующих правил охраны поверхностных вод от загрязнений и при ограниченной возможности отвода значительных земельных участков для естественной подсушки осадка является одной из наиболее актуальных проблем в технологии обработки воды. Необходимо изучение состава, структуры и свойств осадков, а на основании этого выявление возможностей изменения исходных свойств, а также определение оптимальных параметров различных технологических схем применительно к утилизации осадков различного исходного качества. В г. Ульяновске осадок сбрасывается в необработанном виде в реку Каменка, нанося значительный ущерб экосистеме этой реки и реки Свияга. Выделение загрязнений из воды связано со значительными трудностями, обусловленными природой загрязнений, степенью дисперсности и характером связи влаги с твердыми частицами. В подавляющем большинстве воду очищают путем коагуляции и соосаждения ее примесей химическими реагентами, такими как сульфат алюминия АЬфОз, хлорид железа шРеС, сульфат железа ш Ре2з. Одна из основных характеристик, определяющих химический состав осадков это влажность или величина противоположная содержание сухого вещества.