Совершенствование технологии обесфторивания подземных вод хозяйственно-питьевого назначения

• Автор: Приймак, Лилия Владимировна
• Шифр специальности: 05.23.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Красноярск
• Количество страниц: 142 с. : ил.

Содержание
Введение

1. Выбор эффективных методов обесфторивания подземной воды

1.1. Фторсодержащие подземные воды Красноярского края

1.2. Анализ существующих методов обесфторвания воды

1.2.1. Сорбция фтора хлопьевидным осадком

1.2.2. Обесфторивание воды с применением

фторселективных материалов

1.2.3. Обесфторивание воды физическими методами

1.3. Обоснование направлений исследований

2. Исследования процессов интенсификации реагентного метода

обесфторивания воды
2.1. Влияние режимов реагентной обработки на процесс
обесфторивания воды
2.2 Выбор подщелачивающего реагента
2.3 Влияние ионов железа на глубину удаления фтора
2.4 Выбор алюмосодержащего реагента
2.5 Количественное распределение ионов
в составе алюмофторидных комплексов
2.6 Исследования процессов комплексообразования и сорбции
2.7 Дробное дозирование реагентов
2.8 Применение флокулянта для осветления воды
в процессе реагентного обесфторивания
2.9 Основные выводы и рекомендации
3. Разработка методики расчета и конструирования
электрокоагуляторов для обесфторивания воды
3.1 Краткая характеристика исследуемого процесса
3.2 Методика исследования электрогоагуляционного обесфторивания на основе физического моделирования
3.3 Использование безразмерных переменных
в экспериментальных исследованиях
3.4 Разработка моделей электрокоагулятора
3.5 Определение точности измерения приборов
3.6 Обработка экспериментальных данных
по электрохимическому обесфториванию воды
3.7 Методика расчета электрокоагулятора
3.8 Основные выводы и рекомендации
4. Технология обработки и утилизации фторсодержащего осадка
4.1. Исследования по обработке осадка
4.2. Состав вторичного осадка и способы его утилизации
4.3. Регенерация и применение алюмината натрия
4.4. Выводы и рекомендации
5. Разработка технологических схем обесфторивания воды
и техникоэкономическое сравнение вариантов
5.1. Анализ и обоснование состава сооружений
5.2 Варианты схем обесфторивания
5.3 Техникоэкономический расчет схем обесфторивания воды
Заключение
Список используемой литературы


Разработана экономически эффективная и экологически безопасная технология обесфторивания подземных вод при концентрации фтора более 5 мг/л с утилизацией фторсодержащего осадка. Предложенные технологические решения нашли применение в проекте строительства станции водоподготовки существующих подземных водозаборов хозяйственно-питьевого назначения г. Ачинска, Красноярского края и приняты к использованию в научной и практической деятельности ООО «Красноярский водоканал проект» при проектировании водозаборов подземных вод. Результаты исследований использованы в программе курса «Водопод-готовка», «Процессы и устройства» для студентов специальности «Водоснабжение и водоотведение» Инженерно-строительного института ФГАОУ ВПО «Сибирский федеральный университет». Личный вклад автора. Автору принадлежат постановка и реализация задач исследований; совместно с научным руководителем - обоснование и формулировка основных положений научной новизны и практической значимости; внедрение результатов совместно со специалистами ООО «Красноярский водоканалпроект», Водоканала г. Ачинска, ООО «ЭКОПРОЕКТ» и коллектива кафедры «Инженерные системы, зданий и сооружений» СФУ, которым автор выражает глубокую благодарность за помощь в работе. Апробация работы. Основные положения работы, результаты теоретических, вычислительных и экспериментальных исследований докладывались и обсуждались на V Всероссийской НПК «Красноярск. Центральной Сибири» (Красноярск, ); Всероссийской НПК «Проблемы строительства, экологии и энергосбережения в условиях Западной Сибири» (Тюмень, ); Всероссийской НПК студентов, аспирантов и молодых ученых «Молодежь и наука. Третье тысячелетие» (Красноярск, ); , - Всероссийских НТК НГАСУ (Сибстрин) «Актуальные проблемы строительной отрасли» (Новосибирск , -). Публикации. По теме диссертации опубликовано научных работ, из них: 4 статьи в рецензируемых научных журналах из перечня ВАК, 9 - в сборниках научных трудов и материалах Всероссийских научно-технических конференций. Структура и объем работы. Материалы диссертации изложены на 5 страницах основного текста, включающих рисунков и таблицу. Работа состоит из введения, пяти разделов, основных выводов и рекомендаций, списка использованных источников из 0 наименований и приложений. В Красноярском крае проблема использования для питьевых целей воды с повышенным содержанием фтора существует в Балахтинском, Сухобу-зимском, Новоселовском, Минусинском, Ачинском, Каратузском, Боготоль-ском, Ирбейском районах, г. Лесосибирске и других регионах. Количество водопроводов, неблагополучных по содержанию фтора в питьевой воде, составляет более [4]. В п. Балахта, в течение более десяти лет население снабжается водой с концентрацией фтора 4-8 ПДК. Анализ качества подземных вод эксплуатируемых скважин по данным районных и краевых органов СЭС, а также лаборатории кафедры ИСЗиС ИСИ СФУ [5] приведен в таблице 1. Проблема питьевого водоснабжения в п. Балахта приобрела характер местного экологического бедствия. Медицинские исследования населения подтверждают наличие сформировавшегося очага эндемического флюороза. Дефекты «потемнения эмали» зубов у детей в возрасте от 7 до 9 лет составили %, что является характерным проявлением флюороза [6]. Флюороз отмечен у большинства детей средней школы № 1. По оценкам медиков это заболевание носит необратимый характер. В питьевой воде Сухобузимского и Новоселовского районов также отмечается повышение концентрации фторидов до 3-4 ПДК, что может вызвать ситуацию подобную в п. Балахта. Таблица 1. По данным анализов состава подземной воды п. II климатического района. По данным СЭС Сухобузимского района концентрации фторидов в подземной воде составляет: с. Сухобузимское - 3,6-4,4 мг/дм3; с. Кононово -3,8-5 мг/дм3; с. Мингуль - 4,8-6,5 мг/дм3; с. Нахвалка - 3,7-5,2 мг/дм3; п. Высотино - 3,-6,1 мг/дм . Проблема обесфторивания воды требует индивидуального подхода для конкретного химического состава. При снижении содержания фтора в питьевой воде до санитарных норм требуется сохранение физиологически необходимой части фтора, так как его отсутствие также имеет неблагоприятные последствия для здоровья людей.