Разработка технологии очистки высокоцветных маломутных вод поверхностных источников для питьевого водоснабжения

• Автор: Сколубович, Алексей Юрьевич
• Шифр специальности: 05.23.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 191 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.
1. СУЩЕСТВУЮЩИЕ ТЕХНОЛОГИИ ПОДГОТОВКИ ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ ИЗ МАЛОМУТНЫХ ВЫСОКОЦВЕТНЫХ ВОД . . . .
1.1. Особенности поверхностных источников маломутных высокоцветных ВОД . . . . . . . .

1.2. Анализ технологий очистки маломутных высокоцветных вод.

1.3.Постановка задачи. . .

2. ОПТИМИЗАЦИЯ ПРОЦЕССА ОЧИСТКИ ВОДЫ И РАСЧЕТ

РЕ АКТОРОВОСВЕТЛИТЕ ЛЕЙ И ФИЛЬТРОВ

2.1.Особенности фильтрования во взвешенном слое загрузки. .

2.1.1. Реакторосветлитель новой конструкции . .

2.1.2. Физическая модель процесса очистки воды в

реакторе осветлителе. . . . . . . .
2.2. Методика оптимизации и расчета реакторовосветлителей. .
2.2.1. Установка для проведения исследований. .
2.2.2. Теоретические основы очистки воды во взвешенном
слое загрузки. .
2.2.3. Разработка методики оптимизации и расчета реактораосветлителя.
2.3. Выбор методики моделирования и расчета фильтров. . .
2.4. Выбор фильтрующего материала. . . .
Выводы. .
3. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ОЧИСТКИ МАЛОМУТНЫХ ВЫСОКОЦВЕТНЫХ ВОД ИЗ ПОВЕРХНОСТНЫХ ИСТОЧНИКОВ. .,
3.1. Исследование окислительною и коагуляционного метода очистки воды. . . . . . . . .
3.2. Экспериментальные исследования очистки воды в реактореосветлителе. .
3.2.1. Экспериментальная установка. .
3.2.2. Исследования по очистке высокоцветных маломутных вод.
3.2.3. Определение оптимальных параметров работы
ре актораосветлителя . . . . . . . .
3.3. Исследования по очистке маломутных высокоцветных вод фильтрованием. . . . . . . . . .
3.4. Исследования очистки и утилизации промывных вод. . .
Выводы.
4. РАЗРАБОТКА ЭФФЕКТИВНОЙ ТЕХНОЛОГИИ ОЧИСТКИ МАЛОМУТНЫХ ВЫСОКОЦВЕТНЫХ ВОД ИЗ ПОВЕРХНОСТНЫХ ИСТОЧНИКОВ.
4.1. Рекомендуемая технологическая схема очистки
маломутных высокоцветных природных вод. . . . .
4.2. Производственные испытания разработанной технологии. .
4.3. Рекомендации но проектированию и эксплуатации сооружений очистки маломутных высокоцветных вод. . .
4.4. Техникоэкономические показатели разработанной технологии. . . . . . . . . .
Выводы . . . . . . . . . . .
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСТОЧНИКОВ


Одновременно возрастает содержание соединений А(ОН) и А1(ОН)4, которые менее активны и плохо осаждаются. Это приводит к их выносу и также увеличению содержания остаточного алюминия [5]. Для корректировки pH нередко требуется подщелачивание воды после ее обработки сульфатом алюминия (введением соды после отстойников перед скорыми фильтрами или перед резервуарами чистой воды в схеме с контактными осветлителями). В связи с ужесточающимися нормативными требованиями по остаточному алюминию (до 0,2 мг/л но рекомендациям ВОЗ), проблема является весьма серьезной. Присутствие в питьевой воде повышенных концентраций остаточного алюминия, неблагоприятно воздействует на организм человека и является причиной ряда тяжелых заболеваний. Из-за своей высокой нейротоксичности алюминий, содержащийся в питьевой воде, является фактором, влияющим на причины болезни Альцгеймера [6, 7]. Соли алюминия могут связываться с ДНК и РНК. Влияние алюминия на элементы крови определяет возникновение анемии. Токсичность алюминия для костной системы связана со снижением синтеза коллагена и замедлением процессов минерализации, что ведет к повышенной хрупкости костей. В настоящее время имеется большое количество экспериментальных данных, выполненных различными исследователями, и накоплен определенный опыт производственного применения различных видов оксихлоридов (ОХА) или полиоксихлоридов (ПОХА), которые имеют ряд преимуществ в сопоставлении с сульфатом алюминия. Жидкий ОХА используется с -х годов при водоподготовке в городах Новосибирск, Нижний Тагил, Новоуральск, Кемерово, Новокузнецк, Прокопьевск и др. В связи с замерзанием при температуре -°С, а поэтому невозможностью и дороговизной транспортировки ОХА на дальние расстояния (свыше 0— км), особенно зимой, и в районы крайнего Севера в г. ОАО «АУРА'Г» (г. А0з %. Европейской части России: Калининграде, Казани, Нижнекамске, Елабуге, Набережных Челнах, Ижевске, Новочеркасске, Шахтах, Тольятти, Вологде, Тихвине, Саратовской области, а также поставляется в отдаленные точки Сибири и Крайнего Севера: г. Ачинск, Назарово, Анадырь, Дудинка, Мирный, Норильск, Якутск [8, 9]. В твердом виде также выпускается гидроксохлорид алюминия (ГХА) марки Б (ОАО «Сорбент», г. Пермь) и гидроксохлоридсульфат алюминия (ГХСА), торговое название — «Касофт» ( ОАО «Галоген», г. Пермь). Использование ОХА и ПОХА вместо сульфата алюминия позволяет снизить содержание остаточного алюминия, частично сберечь щелочной резерв воды и уменьшить дозы реагентов. Эти преимущества, что особенно важно, сохраняются в зимний период при низкой температуре обрабатываемой воды. Процесс растворения коагулянта ПОХА идет с выделением тепла, поэтому не требуется специального подогрева воды для приготовления рабочих растворов при низкой температуре зимой в отличии от растворения СА, что существенно сокращает энергозатраты. На Восточной водопроводной станции г. Москвы в настоящее время для обработки воды используются два коагулянта - сульфат алюминия и оксихлорид алюминия. С А и ОХА в снижении окисляемости, которая является интегральным показателем содержания в воде органических загрязнений природного и антропогенного происхождения [2]. По результатам исследований построены кривые зависимости окисляемости очищенной воды от доз коагулянта и определены дозы, которые обеспечивали снижение пермаиганатной окисляемости до норматива СанПин (5 мг /л) [4]. Графические зависимости доз коагулянтов от окисляемости исходной воды приведены на рис. В этой точке отношение требуемой дозы ОХА к требуемой дозе СА равно 1. При значениях пермапганатной окисляемости исходной воды меньших мг /л преимущество по дозам приобретает ОХА, а при больших - СА. Рисунок 1. Линейные зависимости между исходной окисляемостью воды и дозой коагулянта, свидетельствует о существовании химического взаимодействия между продуктами гидролиза коагулянта и карбоксильными группами гумусовых веществ в определенных стехиометрических соотношениях. При повышении окисляемости воды выше определенной величины снижается эффективность применения ОХА по сравнению с С А для очистки вод от органических соединений.