bbk 000000

УДК 628.165:62-278:621.311.21

Цабилев О. В., Стрелков А. К.

Влияние степени подкисления воды на качество пермеата обратноосмотической установки

Аннотация

Приведены результаты промышленных испытаний установки обратноосмотического обессоливания воды, установленной в цехе химической водоочистки Самарской ГРЭС. Исходная вода подвергается предварительной очистке в осветлителях с известкованием, фильтрации на механических фильтрах и двухступенчатому Na-катионированию. Изучено влияние доз кислоты при подкислении исходной воды и величины выхода пермеата на показатели его качества. Дана оценка сходимости расчетных данных, выполненных с помощью специализированного программного обеспечения, и фактически полученных значений качества пермеата. Экспериментальные зависимости позволяют производить корректирование качества пермеата, полученного расчетным методом.

Ключевые слова

обратный осмос , селективность , обессоливание , мембранная технология

bbk 000000

УДК 628.162:62-278

Андрианов А. П., Первов А. Г., Ефремов Р. В., Спицов Д. В.

Выбор эффективных ингибиторов для технологических схем опреснения воды Черного моря

Аннотация

Опреснение морской воды методом обратного осмоса широко применяется для целей питьевого и хозяйственного водоснабжения. Однако одной из главных проблем, осложняющих работу установок, является образование малорастворимых солей в мембранных аппаратах. Для предотвращения образования на мембранах кристаллических осадков используются различные методы. Наиболее эффективным является дозирование ингибиторов в исходную воду. Разработаны различные эффективные ингибирующие вещества. В последние годы основным направлением исследований в этой области стали новые типы ингибиторов, которые не содержат фосфор и легко подвергаются биоразложению. Проведены испытания шести новых ингибиторов, не содержащих фосфора, дано их сравнение с традиционно применяемым ингибитором Аминат-К. Представлены экспериментальные зависимости, позволяющие определить скорость образования осадка карбоната кальция в мембранных аппаратах. На основании полученных данных рассчитаны оптимальные значения эксплуатационных затрат на опреснение морской воды. Главной целью исследований было сравнение эффективности новых разработанных и традиционных ингибиторов при их применении в схемах опреснения морской воды (на примере имитата воды Черного моря). Вывод об эффективности применяемых ингибиторов делается на основе определения минимальной величины эксплуатационных затрат на опреснение.

Ключевые слова

водоподготовка , обратный осмос , ингибитор , опреснение , мембранный аппарат , морская вода , осадок малорастворимых солей

bbk 000000

УДК 628.316:66.081.63

Первов А. Г., Матвеев Н. А.

Использование мембран для очистки поверхностных стоков и оборотных вод автомоек

Аннотация

Представлены результаты исследований технологии очистки поверхностных стоков и оборотной воды автомоек с использованием обратноосмотических систем, оснащенных специально разработанными мембранными аппаратами с «открытым» каналом, позволяющих обрабатывать воду с высоким содержанием взвешенных веществ. Для обработки исходной сточной воды в мембранной установке использованы две ступени концентрирования: на первой ступени – обратноосмотические мембраны, обеспечивающие высокое качество очистки, на второй ступени – нанофильтрационные мембраны, обеспечивающие концентрирование растворов с высоким солесодержанием и минимальными затратами энергии. Особенность технологии состоит в утилизации концентрата обратноосмотической установки, который выводится из системы вместе с влажным осадком. Представлены результаты лабораторных исследований мембранной очистки ливневых сточных вод с использованием специальных рулонных элементов с «открытым» каналом и новых мембран BLF. Установлено, что при увеличении выхода фильтрата до 0,9 производительность установки падает в 2,5–3 раза. Вода от автомоек проходит аналогичную обработку. Как показали пилотные испытания, нецелесообразно доводить концентрацию солей в оборотной воде до значения выше 17 000 мг/л. Представлены зависимости роста концентраций загрязнений в фильтрате установки и производительности мембран в зависимости от увеличения солесодержания обрабатываемой воды и кратности ее объемного концентрирования в установке обратного осмоса. Определены параметры работы мембранных установок на сточных водах данного типа с эффективным удалением нефтепродуктов, СПАВ и других загрязнений. Показаны возможности утилизации концентрата.

Ключевые слова

взвешенные вещества , фильтрат , нефтепродукты , концентрат , обратный осмос , поверхностный сток

УДК 628.161:66.081.63
DOI 10.35776/VST.2024.01.02

Первов А. Г., Спицов Д. В., Тет Зо Аунг, Медведько В. В.

Использование метода обратного осмоса для получения концентрированного раствора поваренной соли для производства гипохлорита натрия

Аннотация

Описано применение мембранных установок обратного осмоса и нанофильтрации для производства питьевой воды. Отмечается, что в системах питьевого водоснабжения эффективным методом обеззараживания является использование гипохлорита, который получают электролизом концентрированных растворов поваренной соли. Рассматривается новая область применения систем обратного осмоса – получение, помимо очищенной воды, концентрированных растворов хлорида натрия, используемых для производства гипохлорита натрия, что сокращает эксплуатационные расходы станции подготовки питьевой воды благодаря отказу от закупки реагента – поваренной соли. Представлена технологическая схема предлагаемой технологии, заключающаяся в каскадной обработке исходной воды с применением нанофильтрационных мемб­ран с низкой селективностью, что позволяет проводить разделение концентрата на растворы одновалентных и двухвалентных ионов. Описана методика проведения эксперимента, представлены экспериментальные зависимости, позволяющие определить эффективность разделения концентрата. По результатам экспериментов выполнен экономический расчет затрат на создание дополнительной системы получения концентрированных растворов, показывающий экономическую эффективность предлагаемого процесса по сравнению с использованием поваренной соли.

Ключевые слова

обеззараживание , гипохлорит натрия , обратный осмос , установка обратного осмоса , нанофильтрация , утилизация концентрата , подготовка питьевой воды , метод электролиза

bbk 000000

УДК 628.16.6

Первов А. Г., Ефремов Р. В., Спицов Д. В., Андрианов А. П., Горбунова Т. П.

Мембранные методы в питьевом водоснабжении: подбор мембран, прогноз качества воды, утилизация концентрата

Аннотация

Показано, что применение мембранных установок обратного осмоса и нанофильтрации для очистки воды в системах питьевого водоснабжения осложняется наличием больших расходов концентратов, подлежащих сбросу в канализацию. Для уменьшения расхода воды на собственные нужды разработана и экспериментально проверена технология обработки концентрата на дополнительной ступени с помощью нанофильтрационных мембран. Расход образующегося при этом концентрата составляет не более 1–6% от общего расхода очищаемой воды, а фильтрат второй ступени может смешиваться либо с очищенной, либо с исходной водой в зависимости от наличия в ней жесткости и таких загрязнений, как железо, аммоний, фтор, мышьяк и др. Представлены технологические схемы процесса, схемы массового баланса и состав исходной воды, фильтрата и концентрата на разных ступенях очистки.

Ключевые слова

фильтрат , обратный осмос , нанофильтрация , питьевое водоснабжение , мембранный метод , утилизация концентрата

bbk 000000

УДК 628.1.2:62-278

Френкель В.С.

Мембранные технологии: прошлое, настоящее и будущее (на примере Северной Америки)

Аннотация

Освещаются основные тенденции в области разработки мембранных процессов для очистки воды и сточных вод в Северной Америке. Приведены основные характеристики, главные направления и особенности применения мембран, включая мембранные биореакторы. Сопоставляются характеристики, необходимые при оценке и выборе наилучших мембранных технологий для каждого отдельного проекта. Мембранная обработка в водоподготовке, очистке сточных вод и опреснении воды стала быстроразвивающимся направлением. При этом используются четыре категории мембран, которые классифицируются по размеру пор: микрофильтрация (MF), ультрафильтрация (UF), нанофильтрация (NF) и обратный осмос (RO). В области очистки сточных вод мембранные биореакторы (MBR) стали признанной технологией. Все четыре основных типа мембран обеспечивают удаление полного спектра веществ, загрязняющих воду, поэтому в большинстве случаев могут использоваться как самостоятельные технологии. Интегрированные мембранные процессы, комбинирующие различные типы мембран, становятся современным методом, позволяющим выполнять строгие требования, предъявляемые к качеству воды (сточных вод), поскольку обеспечивают минимально возможные размеры очистных сооружений, минимальный расход химических реагентов и в большинстве случаев являются самым рентабельным решением.

Ключевые слова

питьевая вода , очистка сточных вод , обратный осмос , ультрафильтрация , опреснение , мембраны , микрофильтрация , нанофильтрация , мемб­ранный биореактор

DOI 10.35776/MNP.2019.09.02
УДК 628.16:62-278

Первов А. Г., Андрианов А. П.

Механизм действия ингибиторов при образовании осадка карбоната кальция в обратноосмотических аппаратах

Аннотация

Знание механизма образования осадков малорастворимых солей на обратноосмотических мембранах чрезвычайно важно при выборе мероприятий по их предотвращению и сокращению расхода концентрата. Проведенные исследования позволили сформулировать новый взгляд на механизм образования кристаллических отложений и роль ингибиторов в предотвращении этого процесса. В основе разработки экспериментальной методики лежит представление о том, что первая фаза кристаллизации – зародышеобразование является гомогенной, т. е. происходит в застойных зонах в объеме концентрата при высоких значениях пересыщения по карбонату кальция. После образования кристаллы выносятся из застойных зон и осаждаются на поверхности мембраны, как и другие взвешенные частицы, содержащиеся в обрабатываемой воде. Представлены результаты изучения процесса адсорбции молекул полимерных ингибиторов на поверхности кристаллов при зародышеобразовании и кристаллическом росте на мембране. Приведены экспериментально полученные зависимости скорости адсорбции ингибиторов от их дозы, скорости образования карбоната кальция, скорости зародышеобразования от общей поверхности зародышевых кристаллов. Изучение микрофотографий показало зависимость размера и количества кристаллов от значения пересыщения в застойной зоне при зародышеобразовании, а также от эффективности ингибитора. Представлена методика, позволяющая определить концентрации растворенных солей в застойных зонах мембранного аппарата и значения пересыщения, соответствующие началу процесса кристаллизации, без добавления различных ингибиторов и с их использованием.

Ключевые слова

карбонат кальция , обратный осмос , ингибитор , механизм осадкообразования на мембранах , застойные зоны , скорость зародышеобразования , скорость роста кристаллов , адсорбция ингибитора

bbk 000000

УДК 168.165

Цабилев О. В., Стрелков А. К.

Оптимизация схемы получения деминерализованной воды в условиях действующего машиностроительного предприятия

Аннотация

В машиностроении для увлажнителей, промывочных и других нужд требуется деминерализованная вода. Для ее получения используется метод обратного осмоса. Преимуществами данного метода деминерализации воды являются незначительное потребление реагентов, компактные размеры установок и возможность гибкой автоматизации процесса. С учетом масштабов использования процесса обратного осмоса и многоплановости решаемых задач создать универсальную установку, которая удовлетворяла бы всем требованиям, практически невозможно и экономически неоправданно. Очевидно, что в каждом случае необходимо выполнять технологические расчеты и производить адаптацию конструкции. Приводится пример модернизации схемы деминерализации с целью повышения производительности и улучшения качества очищенной воды. Результат достигается применением схемы двухступенчатого обратного осмоса, что обеспечивает эксплуатацию с минимальными затратами на реагенты. Реконструкция сооружений проводилась в безостановочном режиме. В процессе полугодового периода эксплуатации оптимизированной двухступенчатой схемы наблюдается стабильное качество очищенной воды.

Ключевые слова

обратный осмос , мембранный модуль , пермеат , двухступенчатая схема , деминерализация воды

bbk 000000

УДК 628.16.085:544.478.12

Петрановский А. Б., Носенко В. А., Пугин А. И., Буторова И. А., Большакова И. А.

Опытно-промышленные испытания технологии aqua®Lik

Аннотация

Представлены результаты внедрения новой безреагентной фотокаталитической технологии aqua®Lik для предотвращения биологических обрастаний картриджных фильтров, мембран обратного осмоса и внутренней поверхности оборудования. Суть метода заключается в активации катализатора, состоящего из рядов параллельных каталитических пластин, источником видимого света. В результате активации на пластинах катализатора появляется положительный заряд. Отрицательно заряженные микроорганизмы, находящиеся в обрабатываемой воде, притягиваются к каталитическим пластинам. На поверхности пластин происходит разрушение оболочек микроорганизмов и дальнейшее окисление продуктов разрушения. При данной фотокаталитической реакции образуются биотензиды – поверхностно-активные вещества биологического происхождения. Биотензиды разрушают водородно-мостичные связи, за счет которых на смоченных поверхностях происходит фиксация биологических образований, при этом ранее образовавшиеся биопленки смываются потоком воды. При такой обработке на внутренних поверхностях оборудования формируется тонкая пленка биотензидов, которая предотвращает формирование новых биологических образований. Внедрение данной технологии на установках обратного осмоса позволяет отказаться от использования традиционных биоцидных реагентов, увеличить конверсию установки по пермеату, снизить рабочее давление на мемб­ранах, увеличить ресурс работы картриджных фильтров до их замены, увеличить время между проведением периодических химических промывок. При использовании данного метода отсутствует привыкание микроорганизмов к воздействию биотензидов в отличие от случаев использования химических биоцидных реагентов.

Ключевые слова

обратный осмос , биологические обрастания , химическая промывка , биотензиды , картриджный фильтр , биопленки , биоцидная обработка

bbk 000000

УДК 628.161.2.66.081.63

Аскерния А. А., Хамизов Р. Х., Миголь В. Г.

Особенности массопереноса соединений кремния через обратноосмотические мембраны

Аннотация

При обработке кремнийсодержащих природных вод с различной минерализацией на двухступенчатых обратноосмотических установках преимущественно имеет место перенос коллоидных (полимерных) форм кремнекислоты через полупроницаемые мембраны на второй ступени обескремнивания воды. На основании результатов исследований, выполненных на двухступенчатых обратноосмотических установках в промышленных условиях, предпринята попытка анализа полученных данных на модели, учитывающей эффективность осадкообразования на активной поверхности обратноосмотической мембраны. Дано обобщение экспериментальных результатов по обратноосмотической обработке кремнийсодержащих природных вод. Предложена физико-химическая модель переноса коллоидного кремния через мембраны, предусматривающая эффекты намывной фильтрации и процессы деполимеризации и полимеризации кремния при прохождении раствора через соответствующие фильтрационные слои. При наличии подвижного фазового равновесия намывная фильтрация приводит к увеличению концентрации растворенного кремния, подаваемого на рабочую поверхность мембраны, и последующему (обратному) восстановлению равновесного состава фаз в пермеате. Предложена приближенная математическая модель для стационарного режима массопереноса.

Ключевые слова

сорбция , обратный осмос , природные воды , коллоидный кремний , намывная фильтрация , мемб­ранный перенос

bbk 000000

УДК 628.165:66.081.63

Курдюмов В. Р., Тимофеев К. Л., Краюхин С. А.

Особенности очистки шахтной воды  по технологии обратного осмоса

Аннотация

Исследована возможность очистки шахтной воды одного из отработанных медно-никелевых рудников методом обратного осмоса. Состав шахтной воды, мг/дм³: Mn 0,6–1; Fe 0,01–0,1; Ni 0,8–1,5; Cu 0,3–0,5; Zn 0,05–0,25; Co 0,02–0,07; Na 35–50; Ca 125–150; Mg 35–45; SO4 100–200; Cl
65–75; Al 0,02–0,05; Si 9–11; Se 0,1–0,2; As < 0,005; Te < 0,005; Pb < 0,005; Hg < 0,00005; солесодержание 750–850; общая жесткость 9,5–11,5 °Ж; рН 7–7,5. Исследования проводились на опытной установке производительностью 1 м³/ч по исходной шахтной воде. Установка состоит из модулей ультрафильтрации и обратного осмоса. Степень выхода пермеата варьировалась в диапазоне 50–75% от объема исходной воды. Опробован способ реагентной деманганации и обезжелезивания шахтной воды на предварительной стадии очистки. Качество очищенной воды (пермеата) полностью удовлетворяет требованиям, предъявляемым к воде хозяйственно-питьевого назначения. Описаны режимные параметры работы опытной установки, указаны расходные нормы реагентов. Приведены особенности использования технологии обратного осмоса применительно к очистке шахтной воды. Определены основные технико-экономические показатели работы установки обратного осмоса в пересчете на 1 м³/ч очищенной воды при ее выходе 75% от входящего потока. Описан способ утилизации концентрата при условии уменьшения его выхода до 5%, что делает возможным извлечение ценных примесей (цветных металлов).

Ключевые слова

обезжелезивание , обратный осмос , ультрафильтрация , индекс стабильности , деманганация , утилизация концентрата , шахтная вода , цветные металлы

bbk 000000

УДК 628.165:62-278:621.311.21

Цабилев О. В., Стрелков А. К.

Оценка параметров установки обратного осмоса при эксплуатации в производственных условиях

Аннотация

Нерастворенные и растворенные вещества, содержащиеся в воде, подаваемой на установку обратного осмоса, способны образовывать отложения. Для минимизации их отрицательного влияния в состав общей технологической схемы водоподготовки вводится оборудование для предварительной очистки воды, обеспечивающее ее качество согласно требованиям производителей мембранных элементов. Приведены основные рабочие параметры эксплуатируемой в производственных условиях установки обратного осмоса с рулонными обратноосмотическими элементами. Проведена математическая обработка значений рабочих параметров, по полученным данным построены графики. Показано изменение параметров работы установки до и после проведения химической промывки мембранных элементов. Дана оценка сходимости расчетных и фактических данных в рассматриваемых условиях. Приведенные зависимости позволяют оценивать рабочие параметры мембранных элементов, определять межпромывочный интервал и эффективность проведенной химической промывки. Применение представленной методики оценки рабочих характеристик также позволит обосновывать гарантийные требования к производителю установок обратного осмоса и мембранных элементов.

Ключевые слова

обратный осмос , обессоливание , мембранная технология , пермеат , химическая промывка , мембранный элемент

DOI 10.35776/MNP.2020.05.06
УДК 628.32:66.081.63

Первов А. Г., Тихонов К. В.

Очистка бытовых сточных вод обратным осмосом

Аннотация

Исследована возможность обработки бытовых сточных вод методом обратного осмоса с целью получения высококачественной воды, пригодной для сброса в водоем рыбохозяйственного назначения или для технических нужд. Представлено обоснование возможности утилизации концентрата установки обратного осмоса путем радикального сокращения его расхода до величины, не превышающей 0,5–1% расхода поступающей на очистку воды, и выведения концентрата с установки вместе с обезвоженным осадком. Проведены эксперименты, позволяющие определить изменение концентрации растворенных загрязнений в фильтрате мембранных аппаратов и снижение производительности мембран в процессе обработки сточных вод и сокращения расхода концентрата. Получены основные зависимости, позволяющие определить: требуемый расход концентрата в зависимости от концентрации взвешенных веществ и ХПК; требуемые значения выхода фильтрата в зависимости от концентраций аммония в исходной воде. Описана методика определения площади поверхности мембран и количества мембранных аппаратов на каждой ступени обработки сточной воды. Определены оптимальные значения рабочего давления, экономические показатели установки в сравнении с другими технологиями очистки сточных вод.

Ключевые слова

обратный осмос , утилизация концентрата , бытовые сточные воды , снижение расхода концентрата , аппараты с открытым каналом , селективность мембран

bbk 000000

УДК 628.161.2:614.777:546.47/.49

Ларионов С. Ю., Пантелеев А. А., Рябчиков Б. Е., Шилов М. М., Касаточкин А. С.

Очистка воды подземных источников от природных радионуклидов

Аннотация

В подземных водоисточниках ряда регионов России присутствуют радионуклиды природного происхождения в концентрациях, превышающих предельно допустимые нормы для питьевой воды. Естественная радиоактивность воды обусловлена присутствием продуктов распада изотопов урана 238U и тория 232Th, в том числе радия и радона. Для очистки воды, содержащей радий, используют известковое умягчение, сорбцию на специальных адсорбентах (например, цео­литах), ионообменное умягчение, а также активную окись алюминия или активный глинозем, марганецсодержащую загрузку. По данным методам очистки имеется ряд публикаций, где указывается возможность использования обратного осмоса или нанофильтрации, однако информация по их применению отсутствует. Мембранные технологии в сочетании с традиционными методами позволяют создать схему очистки подземных вод от радионуклидов. В проведенных испытаниях по получению воды требуемого качества для подпитки открытой теплосети накопления радионуклидов не наблюдалось. За время работы (1,5 месяца) установки ультрафильтрации в промежутке между обратными промывками радиационный фон непосредственно у мембраны незначительно возрастал, но после промывки возвращался к исходному значению. Число промывок составило более 100, что дает статистически достоверные данные. Установка обратного осмоса работала на пермеате ультрафильтрации. Суммарное содержание радионуклидов в исходном растворе – на уровне 1,4 Бк/л, в фильтрате обратного осмоса – 0,005 Бк/л, что существенно ниже допустимого значения. В концентрате обратного осмоса эта величина не превышает 1 Бк/л, что позволяет, в соответствии с нормативами, сбрасывать его в открытую гидросеть. Накопление активности на мембранах обратного осмоса не наблюдалось.

Ключевые слова

аэрация , обратный осмос , ультрафильтрация , нанофильтрация , мембранная технология , очистка воды , радионуклиды , радиоактивные отходы

УДК 628.164-92:66.081.63
DOI 10.35776/VST.2023.05.01

Касаточкин А. С., Ларионов С. Ю., Харитонов Н. А., Шилов М. М., Савочкин А. Ю., Рябчиков Б. Е.

Очистка воды с высокой постоянной жесткостью и солесодержанием

Аннотация

Реагентные методы умягчения широко применяются в прак­тике водоподготовки, прежде всего в энергетике и промышленности для умягчения, декарбонизации и обесцвечивания воды. Совместно с использованием обратного осмоса они дают возможность получать воду необходимого качественного состава. Для питьевого водоснабжения методы умягчения используются достаточно редко в связи с рядом обстоятельств, таких как необходимость применения различных реагентов, не свойственных для коммунального водоснабжения, образование большого объема шламов, требующих последующей переработки и, главное, получение в результате сильнощелочной воды с рН более 10, что недопустимо для питьевой воды. Однако, если доступны источники воды только с таким сложным составом, тогда приходится использовать реагентные методы. В научно-производственной компании АО «НПК «Медиа­на-Фильтр» были проведены исследования по получению качественной воды из подземного источника нехарактерного солевого состава, с большим содержанием сульфатов и малой щелочностью, причем технология очистки должна иметь минимальный объем жидких отходов. После проверки нескольких вариантов технологий на пилотных установках была предложена схема, удовлетворяющая требованиям заказчика. Следует отметить, что подземные воды южных районов страны имеют частично схожий солевой состав, поэтому результаты пилотных испытаний могут быть применимы и для получения питьевой воды из таких источ­ников.

Ключевые слова

реагентная обработка , технологическая схема очистки , обратный осмос , опреснение , жесткость , пилотная установка , сульфаты , вода , динамическая система умягчения , известкование , содо-известкование , содово-едконатровое умягчение , взвешенный слой осадка , кондиционирование воды

bbk 000000

УДК 628.35:62-278

Первов А. Г., Матвеев Н. А., Карасев П. Л., Мотовилова Н. Б.

Очистка поверхностного стока от нефтепродуктов и СПАВ с использованием систем обратного осмоса

Аннотация

Представлены результаты исследований по созданию новых технологий очистки ливневых стоков от нефтепродуктов и синтетических поверхностно-активных веществ. В основе технологий лежит процесс обратного осмоса с использованием мембранных аппаратов нового типа с «открытым каналом». При устранении причин осадкообразования исходная вода может концентрироваться в аппаратах в десятки раз. Расход концентрата (водного раствора, содержащего все загрязнения в сконцентрированном виде) уменьшается, составляя не более 1% объема исходной воды. При таком небольшом расходе концентрат удаляется вместе с осадком. Приведены расчеты по определению экономического эффекта при комплексном использовании ливневых вод в технических целях и их утилизации.

Ключевые слова

взвешенные вещества , нефтепродукты , обратный осмос , поверхностный сток , очистка воды , мембранный аппарат , кратность концентрирования

DOI 10.35776/VST.2022.08.07
УДК 628.32:66.081.63

Ширкова Т. Н.

Очистка фильтратов полигонов хранения твердых коммунальных отходов и утилизация концентратов установок обратного осмоса

Аннотация

Cточные воды полигонов хранения твердых коммунальных отходов имеют в своем составе в высоких концентрациях органические продукты разложения отходов, а также минеральные соли. Концентрации органических веществ по ХПК могут достигать 5000 мг/л, ионов аммония – 2500 мг/л, общее солесодержание – 15 000 мг/л. Для обеспечения соответствия показателей современным нормативам по сбросу в окружающую среду, в том числе в водоемы рыбохозяйственного значения, требуется очистка таких растворов методом обратного осмоса в две или три ступени. Производительность современных обратноосмотических мембран, предназначенных для обессоливания подземных и морских вод, низкая в связи с высокими значениями солесодержания и ХПК в сточных водах. Экспериментальным путем получены основные зависимости требуемых расходов концентрата от степени очистки по иону аммония. Применение нанофильтрационных мембран позволяет сократить расход концентрата и снизить эксплуатационные затраты. Для возможности утилизации концентрата установки обратного осмоса предлагается разделить концентрат на потоки: с высоким содержанием органических веществ и с высоким содержанием минеральных солей, таких как хлориды натрия и аммония.

Ключевые слова

обратный осмос , селективность мембран , фильтрат полигонов твердых коммунальных отходов , увеличение выхода фильтрата , снижение производительности мембран , затраты на замену мембран

bbk 000000

УДК 628.112.23:628.168.4

Цабилев О. В., Стрелков А. К., Быкова П. Г., Занина Ж. В., Васильев В. В.

Подготовка артезианской воды для хозяйственно-питьевого водоснабжения

Аннотация

Приведен пример решения задачи улучшения качества артезианской воды до нормативных значений с помощью баромембранных технологий. Описывается оптимальная с экологической и экономической точек зрения технологическая схема подготовки воды для хозяйственно-питьевых нужд поселка. Приводятся сравнительные результаты технологических расчетов различных схем деминерализации и умягчения воды, включающих процессы ионного обмена, нанофильтрации и обратного осмоса.

Ключевые слова

обезжелезивание , обратный осмос , умягчение , селективность , нанофильтрация , ионный обмен

bbk 000000

УДК 628.16.087

Фесенко Л. Н., Скрябин А. Ю., Бессарабов С. Ю., Пчельников И. В., Игнатенко С. И.

Применение концентрата установок обратного осмоса в технологии производства  электролизного гипохлорита натрия

Аннотация

Обратный осмос и нанофильтрация благодаря высокой эффективности и минимальному расходу реагентов широко применяются в технологических схемах деминерализации и умягчения воды для хозяйственно-питьевых целей и подготовки воды в промышленном производстве (для паровых котельных, оборотных охлаждающих циклов, подпитки теп­лосетей и др.). Однако методы мембранного разделения сопровождаются образованием концентрата, очистка и утилизация которого представляет сложную задачу. Приведены данные по утилизации концентратов установок мембранного разделения с получением хлоридно-натриевого сырья для производства электролизного низкоконцентрированного гипохлорита натрия. Поскольку стоки от обратноосмотических установок содержат повышенные концентрации не только хлорид-ионов, но и ионов Са²⁺, Mg²⁺, НCO^3- и SO₄^2-, целесообразно на первом этапе уменьшить объем технологического концентрата многократным концентрированием по схеме «нанофильтрация – обратный осмос». Далее концентрат от нанофильтрации с содержанием преимущественно двухвалентных ионов Са²⁺, Mg²⁺ и SO₄^2- подвергается реагентной обработке последовательно по схеме: на первой ступени соединениями бария, на второй – карбонатом и гидроксидом натрия. Это позволит выделить из раствора на первом этапе практически нерастворимый BaSO₄ с его осаждением в вихревом реакторе или ламельном сепараторе первой ступени, далее проводится осаждение малорастворимых в щелочной среде CaCO₃ и Mg(OH)₂ в реакторе второй ступени. Выведенные из материального баланса нерастворимые соли BaSO₄, CaCO₃ и Mg(OH)₂  обезвоживаются на фильтр-прессе и используются в качестве товарного или сырьевого продукта. Водный раствор хлорида натрия доконцентрируется трехступенчатым обратным осмосом с получением 2–2,5-процентного водного раствора (22–25 г/л) поваренной соли – высокосортного сырья для производства электролизного гипохлорита натрия с концентрацией 6–8 г/л по эквиваленту хлора. Хлорсодержащий продукт может быть использован для обеззараживания питьевых и сточных вод, биоцидной обработки градирен, теплообменных аппаратов для предотвращения и удаления биообрастаний, промывки ультра- и микрофильтрационных мембран, дезинфицирующей обработки сооружений и аппаратов водоподготовки, трубопроводов и иных комплектующих в производстве питьевой и технической воды.

Ключевые слова

гипохлорит натрия , концентрат , обратный осмос , нанофильтрация , десульфатация , реагентное умягчение

bbk 000000

УДК 628.165:66.081.63

Чигаев И. Г.

Применение нанофильтрации  для умягчения солоноватых вод

Аннотация

Приведены результаты экспериментальных исследований на реальных водах, которые показали перспективность использования технологии очистки на основе полимерных нанофильтрационных мембран для обессоливания солоноватых подземных вод по сравнению с процессом обратного осмоса. Изучены основные характеристики нанофильтрационных мембран. Оценена возможность концентрирования исходной воды путем рециркуляции части концент­рата, установлены максимальные концентрации солей в циркулирующей воде. Исследования по оценке влияния осадкообразования на основные характеристики мембраны не выявили заметного снижения ее проницаемости, при этом определены зоны интенсивного выпадения осадка солей на мембране. Определено, что концентрация солей в воде, циркулирующей в установке и, соответственно, в подаваемой на мембрану, не должна превышать 42 мг-экв/л для получения пермеата с жесткостью до 6 мг-экв/л и не более 18 мг-экв/л для пермеата с жесткостью до 2 мг-экв/л. Концентрирование исходной воды позволяет существенно снизить объем сбрасываемого концентрата.

Ключевые слова

обратный осмос , мембраны , нанофильтрация , обессоливание , солоноватые подземные воды , осадкообразование