Применение электрохимически активированных растворов в водопроводно-канализационном хозяйстве для обеззараживания воды

• Автор: Хямяляйнен, Михаил Михайлович
• Шифр специальности: 05.23.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 172 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ,.

1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ПОСТАНОВКА

ЗАДАЧИ.

1.1. Существующие методы обеззараживания воды в ВКХ, их преимущества и недостатки.

1.2. Предпосылки применения электрохимически активированных растворов для обеззараживания воды в ВКХ

1.3. Общие выводы и постановка задачи.

2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ВЛИЯНИЯ

РАЗЛИЧНЫХ ФАКТОРОВ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ АНОЛИТА

НА ЕГО ОБЕЗЗАРАЖИВАЮЩУЮ СПОСОБНОСТЬ.

2.1. Методика проведения экспериментальных исследований

2.1.1. Выбор управляемых и назначение выходных переменных
2.1.2. Обработка данных экспериментальных исследований и выбор метода построения плана эксперимента.
2.2. Оборудование и средства измерений для проведения экспериментальных исследований
2.3. Оценка влияния исходной воды на и концентрацию активного хлора в ЭХАР анолита
2.4. Исследование зависимости , ОВП и концентрации активного хлора в анолите от технологических факторов
2.5. Экспериментальное исследование влияния технологических и природных факторов на концентрацию активного хлора в
ЭХАР анолига.
2.6. Выводы.
3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
САМОПРОИЗВОЛЬНОГО ИЗМЕНЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ЭХАР
АНОЛИТА ВО ВРЕМЕНИ
3.1. Влияние условий хранения раствора анолита на скорость изменения в нем концентрации активного хлора.
3.2. Влияние начального значения концентрации активного хлора в растворе анолита на скорость изменения этого показателя
при хранении раствора.
3.3 Исследование релаксации окислительновосстановительного
потенциала в растворе анолита при его хранении
3.3. Выводы
4. ИССЛЕДОВАНИЯ ОКИСЛЯЮЩЕЙ И ОБЕЗЗАРАЖИВАЮЩЕЙ СПОСОБНОСТИ ЭХ АР АНОЛИТА.
4.1. Определение хлоропоглощаемости невской воды при использовании различных реагентов.
4.2. Экспериментальное подтверждение эффективности обеззараживания воды ЭХА растворами анолита.
4.3. Выводы.
5. ТЕХНИКОЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА МЕТОДА ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЯ ВОДЫ ЭХАР АНОЛИТА И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ УЗЛА ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЯ
5.1. Техникоэкономическое сравнение обеззараживания воды
ЭХАР анолита и традиционными методами
5.2. Технологический расчет узла обеззараживания
5.3. Выводы.
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ.
ЛИТЕРАТУРА


На основных станциях очистки сточных вод обеззараживание по многим причинам не производится. Проблема обеззараживания больших объемов сточных вод на сегодняшний день в Санкт-Петербурге не решена, предлагаемые методы технологически сложны и энергоемки /, , 1, 3/. Кроме традиционных методов в литературе встречаются сообщения об электроимпульс ном методе обеззараживания сточных вод -высоковольтном разряде в жидкости, создающем гидрокавитационные колебания, которые разрушают бактерии. По рекомендациям специалистов МосводоканалНИИпроекта этот метод может применяться для станций очистки сточных вод, однако должен пройти опытно-промышленную апробацию //. В последнее время при строительстве и реконструкции сооружений по очистке воды предпочтение отдается технологиям, безопасным для обслуживающего персонала и населения прилегающих территорий и не зависящим от централизованной химической промышленности -безреагентным или позволяющим получать реагенты на месте применения. При этом часто прибегают к использованию электрохимических методов //, самым известным из которых является электролиз с целью получения гипохлорита натрия. В медицине для дезинфекции и стерилизации достаточно широко используются электрохимически активированные растворы анолита, которые получают в результате униполярной электрохимической обработки слабоминерализованных водных растворов хлорида натрия в анодных камерах диафрагменных проточных электрохимических модульных элементов третьего поколения (ПЭМ-3), используемых в аппаратах «СТЭЛ» //. Доказана высокая эффективность этого метода /3/, однако для обеззараживания питьевых и сточных вод эти растворы практически не применяются, исследования технологии их использования в этой области не производилось, отсутствуют методические рекомендации по применению. Большой вклад в изучение вопросов обеззараживания воды, разработку новых и совершенствование существующих технологий внесли ученые: В. В. Болдырев, JI. А. Васильев, JI. Н. Губанов, В. Л. Драгинский, Е. А. Евельсон, Л. А. Кульский, О. Н. Ластовка, Г. Л. Мсдриш, О. Д. Минц, В. В. Найденко, Э. С. Разумовский, О. С. Савлук, J. R. Babb, К. R. Bradly, R. М. Clare и др. Анализ наиболее распространенных методов обеззараживания воды позволяет определить перспективное направление при поиске альтернативных методов. Обеззараживание воды жидким хлором сейчас является самым распространенным методом в России и за рубежом. Традиционно хлор поступает на очистные станции в металлических баллонах в сжиженном состоянии. Из них хлор подается в хлораторы, где осуществляется его дозирование и смешивание с некоторым количеством воды. Полученная «хлорная вода» поступает в обрабатываемую воду /2, /. К производству предъявляются особые требования по безопасности. В настоящее время происходит поиск новых безопасных методов получения «хлорной воды». Среди них следует отметить получение растворенного хлора по технологии «Аквахлор» путем электрохимической обработки раствора хлорида натрия. Основное обеззараживающее действие при хлорировании оказывает атомарный кислород, выделившийся в результате гидролиза хлора при соединении его с водой, и лишь в незначительной степени хлор, поэтому принято учитывать только реакцию атомарного кислорода /2,/. В соответствии с требованиями нормативных документов /5, 9, 0/ при подготовке питьевой воды обязательным является наличие в воде остаточного хлора, не вступившего в реакцию с водой. Его наличие гарантирует бактериологическую безопасность воды /8 - 0/. Также это требование вызвано необходимостью обеспечения стойкости воды к вторичному загрязнению. При очистке стоков наличие активного хлора в обработанной воде не допускается /6/. Кроме проблемы, связанной с опасностью при транспортировке и хранении жидкого хлора вызывает беспокойство повышенная токсичность образующихся хлорорганичсских соединений. Это предопределяет поиск новых дезинфектантов с хорошей биоцидной активностью, но с минимальным содержанием хлора. По нашему мнению, а также по результатам анализа существующих методов обеззараживания, проведенных Д. В. А. Загорским, М. Н. Козловым и др.