Эффективность реагентной обработки высокоцветных и маломутных вод в зависимости от природы органических загрязнений

• Автор: Латышев, Николай Сергеевич
• Шифр специальности: 05.23.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 144 с. : ил.

Содержание

Список условных сокращений.

Введение.

Результаты исследований внедрены

Глава 1. Технология очистки высокоцветных и маломутных природных вод

1.1. Качество воды открытых водоемов

1.2. Органические вещества природных вод

1.3. Технология снижения цветности воды на действующих водопроводных

станциях.

1.4. Реагенты и условия их применения.

1.4.1. Коагулянты.

1.4.2. Флокулянты.
1.4.3. Выбор реагента.
1.4.4. Интенсификация процесса удаления органических соединений за счет применения современных коагулянтов
1.4.5. Коагуляция электролитическим растворением металлов.
1.4.6. Интенсификация реагентной очистки высокомолекулярными
флокулянтами
1.5. Интенсификация технологии реагентной обработки воды
1.5.1. Смесители
1.5.2. Камеры хлоп необразован ия.
1.5.3. Осветлители со взвешенным слоем осадка.
Глава 2. Методика экспериментальных исследований
2.1. Методика определения эффективности применения реагентов
2.1.1. Методика определения доз реагентов.
2.1.2. Порядок расчета величины среднего градиента скорости, в
2.2. Методика проведения гельхроматографического анализа.
2.3. Определение эффективного коэффициента поглощения.
2.3. Изучение процесса очистки высокоцветной вод на пилотной установке
2.3.1. Проведение эксперимента
Глава 3. Реагентные методы интенсификации очистки высокоцветных маломутных вод
3.1. Реагентная очистка натурных вод.
3.1.1. Предварительный анализ реагентной очистки натурных вод
3.1.2. Эффективность обработки натурных вод различными сочетаниями реагентов
3.1.3. Определение оптимальных гидродинамических условий обработки воды различными сочетаниями коагулянтов и флокулянтов
3.2. Реагентная очистка модельных вод на основе гумата натрия
3.3. Реагентная очистка модельных вод па основе препаратов гуминовых веществ.
Глава 4. Количественная и качественная оценка растворенного органического вещества.
4.1.Молекулярномассовое распределение растворенного органического
вещества
4.2.Определение удельного коэффициента поглощения V.
4.3.Определение коэффициента цветности Кц.
4.4. Характеристика ароматичности растворенного органического углерода высоко и среднецветных вод.
4.5. Оценка эффективности обработки различными коагулянтами вод различной цветности и модельных растворов гуминовых веществ
Глава 5. Решения по совершенствованию технологии действующих
сооружений
5.1. Результаты обследования
5.2. Очистка воды р. Кама на экспериментальной установке
5.3. Рекомендации по совершенствованию технологии очистки воды
Глава 6. Рекомендации по совершенствованию технологии очистки
высокоцветных вод..
Общие выводы
Список литературы


Результаты исследований и основные положения диссертационной работы доложены автором на Международном конгрессе «Вода: экология и технология» ЭКВАТЭК-. Основные положения диссертационной работы опубликованы в -ти печатных изданиях, в том числе: 6 статей, из них 2 статьи - в издании по перечню ВАК РФ - журнале «Водоснабжение и санитарная техника», тезисы докладов - 6, один патент РФ. Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, шести глав, общих выводов и списка использованной литературы, насчитывающего источника. ГЛАВА 1. Качество воды открытых водоемов, как правило, не удовлетворяет требованиям, предъявляемым к источникам водоснабжения из-за наличия различных загрязнений природного и антропогенного характера. Особенностью природных вод является одновременное присутствие в ней минеральных и органических примесей естественного происхождения, находящихся в грубодисперсном, коллоидном или растворенном состоянии. К органическим примесям естественного происхождения относятся высокомолекулярные органические вещества (высшие полисахариды, белки, гумииовые вещества, фульвокислоты). Гуминовые вещества, определяющие цветность воды представлены кислотами и их солями, основная масса которых находится в растворенном состоянии, и только небольшая часть - в коллоидном. Коллоидные окрашенные вещества имеют размер частиц 0,5-1 мкм, несут отрицательный заряд, который достигает максимума при pH около 8. Гуминовые кислоты представляют собой высокомолекулярные вещества, в молекулах которых есть ароматические кольца, карбоксильные и фенольные группы. Молекулярный вес колеблется от 0 до нескольких тысяч [2, 6, 1. Растворы гуминовых кислот обладают кислотным характером и осаждаются ионами кальция, магния и другими многовалентными катионами. Окрашенные фульвокислоты (креновые и апокреиовые), которые могут находиться в воде в растворенном и коллоидном состоянии, обладают повышенной устойчивостью к действию сорбентов и окислителей. Соотношение гуминовых веществ и фульвокислот в разных источниках неодинаково. Например, в Волге, Днепре, Доне, Вычегде, на долю фульвокислот приходится -% цветности, из которых -% находится в растворенном состоянии [, ]. Благодаря способности гуминовых кислот к комплексообразованию, а глинистых минеральных примесей к адсорбции, в воде могут образовываться сильноокрашснные комплексные соединения с ионами тяжелых металлов, органоминеральные ассоциаты глинистых частиц с растворенными органическими веществами, бактериями и вирусами [, ]. Содержание взвешенных веществ в природных водах колеблется по сезонам года и достигает максимальных значений в период паводков, сильных дождей. В зависимости от количества взвешенных веществ воды поверхностных источников подразделяются на маломутные (до мг/дм3), средней мутности (-0 мг/дм3), мутные (0- мг/дм3) и высокомутные (более мг/дм3) [1]. В зависимости от содержания гумусовых веществ природные воды делятся на малоцветные (менее град), средней цветности (от до 0 град), высокой цветности (более 0 фад) ]. В России практически нет ни одной реки, вода которой имела бы цветность ниже нормативной величины. С) [7, 8]. По данным, приведенным Онищенко Г. Г.[2], в настоящее время только 1% поверхностных источников соответствует первому классу и их вода не требует специальной обработки, тогда как % источников не соответствует даже третьему классу. В настоящей работе рассматриваются воды открытых водоемов относящиеся ко второму классу. Основную часть органического вещества природных вод составляют гумусовые соединения, которые образуются при разложении растительных остатков и определяют цветность воды. Гумусовые вещества [] (от лат. Ф. Ахардом (F. Achard) в году, делятся на гумусовые кислоты и гумин (рис. Гумусовые кислоты представляют собой сложные смеси биохимически устойчивых высокомолекулярных соединений, которые подразделяются на три основные группы: гуминовые кислоты, гиматомелановые кислоты и фульфокислоты, отличающиеся по растворимости в водных, щелочных и кислых растворах.