УДК 628.167.069.84

Федотов Р. В., Щукин С. А., Князева Н. И., Онкаев В. А.

Исследование и технико-экономическое сравнение методов реагентного умягчения воды реки Большой Кинель

Аннотация

Умягчение природных вод для хозяйственно-питьевого водоснабжения может осуществляться различными методами, в том числе введением в воду щелочных реагентов. Сотрудниками ООО НПП «ЭКОФЕС» в лабораторных и производственных условиях проведены экспериментальные исследования по применению известково-содового и едконатрового методов умягчения воды реки Большой Кинель, являю­щейся источником питьевого водоснабжения г. Отрадного Самарской области. Разработана схема лабораторной установки, состоящей из смесителя с аэрацией и воздухоотделителем, вертикального отстойника с тонкослойными модулями, скорого фильтра. Выполнены экспериментальные исследования по влиянию доз реагентов на величины остаточной жесткости воды и солесодержания. Установлено, что едконатровый метод достаточно эффективно умягчает воду, но приводит к увеличению общего солесодержания, что накладывает ограничение на область его применения. Результаты, полученные при изучении известково-содового метода, позволяют сделать вывод о преимуществе данной технологии ввиду отсутствия дополнительного засоления воды и рекомендовать его для умягчения воды реки Большой Кинель. Приведен технико-экономический расчет стоимости 1 м³ очищаемой воды в зависимости от метода ее умягчения.

Ключевые слова

питьевое водоснабжение , реагентное умягчение , жесткость воды , известково-содовый метод умягчения , едконатровый метод умягчения

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

DOI 10.35776/VST.2022.03.02
УДК 628.164

Касаточкин А. С., Ларионов С. Ю., Пантелеев А. А., Рябчиков Б. Е., Шаповалов Д. А., Харитонов Н. А., Шилов М. М.

Сравнение вариантов систем корректировки солевого состава воды из подземных источников

Аннотация

Для питьевого водоснабжения часто используются подземные источники воды с повышенным содержанием солей жесткости. Для достижения питьевого качества воды требуется снижение ее жесткости. Известные методы умягчения приводят к образованию значительного количества жидких и твердых отходов – минерализованных сточных вод или шламов, не подлежащих утилизации. Реагентное умягчение воды в осветлителях используется достаточно редко из-за трудности приготовления реагентов, поддержания необходимой и постоянной температуры воды, сложности установок и их обслуживания. В 1990-х годах разработана технология реагентного умягчения в интенсифицированных реакторах (вихревых и во взвешенном слое), получившая довольно широкое применение в питьевом водоснабжении. Такие аппараты достаточно активно используются в Европе и США. В настоящее время АО «Научно-производственная компания «Медиана-Фильтр» проводит работы по созданию и исследованию реакторов данного типа. Они имеют высокую удельную производительность – 50–100 м³/(м²·ч), и их обслуживание существенно проще по сравнению с осветлителями. Производительность таких установок достигает тысяч кубометров в час. Главное их преимущество заключается в отсутствии жидких сбросов и получении отхода в твердом виде, который может быть утилизирован, при этом выход чистой воды практически составляет 100%.

Ключевые слова

питьевая вода , обратный осмос , взвешенный слой , пилотная установка , реагентное умягчение , умягчение воды , контактная загрузка , кальцитные гранулы , псевдоожиженный слой , интенсифицированный реактор , динамическая система умягчения , Na-катионирование

DOI 10.35776/VST.2022.09.01
УДК 628.166.094.3(477.75)

Скрябин А. Ю.

Экологическая безопасность Крыма: передовые технологии водохозяйственных комплексов

Аннотация

Основные трудности с водоснабжением Крыма обусловлены дефицитом питьевой воды, низкой технологической и санитарной надежностью систем водоочистки, отсутствием достаточного количества установок по деминерализации, умягчению и обеззараживанию воды в прибрежной полосе и сельской местности, неудовлетворительным состоянием разводящей сети и сооружений водоподготовки. В сложившейся ситуации актуальной задачей представляется обеспечение населения Крыма качественной питьевой водой при одновременном росте экологической безопасности функционирования инженерно-технических и водохозяйственных комплексов, в том числе сооружений, станций и установок по очистке и обеззараживанию природных и сточных вод. Рассмотрены вопросы и пути решения проб­лем утилизации и повторного использования в качестве товарного продукта концентрата от установок опреснения и умягчения воды, а также отходов от электролизного гипохлорита натрия, производимого на водоочистных сооружениях для обеззараживания воды. Рекомендованы экологически безопасные технологические решения работы установок реагентного умягчения, обратного осмоса и получения гипохлорита натрия из водных растворов поваренной соли.

Ключевые слова

обеззараживание , гипохлорит натрия , опреснение , декарбонизация , реагентное умягчение , дефицит воды , безотходная технология