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 628.32

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

Промышленные испытания высокоскоростного горизонтального осветлителя ВТИ-М, интенсифицированного микропеском

Аннотация

Для отработки в промышленном масштабе технологии интенсифицированной коагуляционной обработки создана промышленная установка ВТИ-М, предназначенная для очистки поверхностных и сточных вод, а также ливневых стоков. Проектная производительность установка составляет до 300 м³/ч. Интенсификация процесса осаждения примесей достигается использованием мелкозернистого песчаного утяжелителя. Его последующая отмывка от шлама производится в пульсационной колонне, что позволяет существенно снизить объем вторичных отходов по сравнению с известными аналогами. Разработка нового осветлителя горизонтального типа была выполнена на основе ранее проведенных исследований на лабораторных, пилотных и опытно-промышленных установках. Промышленный осветлитель ВТИ-М стабильно обеспечивает высокое качество осветленной воды, которое полностью удовлетворяет требования к составу и качеству воды для подачи на ионообменное обессоливание. В период испытаний вода направлялась на производственные нужды. Применение комплекса оборудования позволяет получать воду высокого качества при сокращении потребления кислот и щелочей, что в свою очередь сократит сброс солевых отходов и тем самым снизит вредное воздействие на окружающую среду.

Ключевые слова

коагуляция , коагулянт , флокулянт , микропесок , интенсифицированная очистка , рециркуляция песка , вода , промышленная установка

УДК 628.16.066.1:628.164-92
DOI 10.35776/VST.2023.08.01

Бобинкин В. В., Вуколов О. В., Гиззатуллин А. З., Касаточкин А. С., Костылев Е. П., Ларионов С. Ю., Олюнин С. Ю., Пантелеев А. А., Рябчиков Б. Е., Савочкин А. Ю., Шилов М. М.

Промышленный горизонтальный интенсифицированный осветлитель для умягчения/декарбонизации воды известкованием

Аннотация

Реагентные методы умягчения широко применяются в прак­тике водоподготовки. Как было показано в предыдущем обзоре, химия процесса остается неизменной за последние 100 лет, но меняется аппаратурное оформление процесса. Это позволяет существенно увеличить производительность аппаратов и повысить их эффективность. Проведены исследовательские работы по созданию отечественных интенсифицированных аппаратов для умягчения/декарбонизации воды известкованием и начато их внедрение в промышленную практику. Выполнены исследования разработанного варианта многокамерного горизонтального осветлителя с известкованием типа «Аква­флок». Определены граничные параметры процесса известкования воды с коагуляцией солями железа. Установлено, что за счет улучшенного перемешивания, ускорения химических реакций и рециркуляции карбонатного осадка (затравки) достигается оптимизация процесса осаждения, что требует меньшего расхода коагулянта и обеспечивает существенно лучшие характеристики осадка. Значительными достоинствами осветлителя являются его меньшие габариты и металлоемкость по сравнению с классическими осветлителями, а также обеспечивается короткое время выхода на рабочий режим. Благодаря этому осветлитель «Аквафлок» может поставляться на площадку в сборе в заводской готовности и с нанесенной антикоррозионной защитой, что существенно уменьшает сроки и стоимость его монтажа на объекте. Содержание сухого вещества в осадке доходит до 8%. В сравнении с действующими осветлителями ВТИ-630, осветлитель «Аквафлок» показал аналогичные результаты по химическим показателям и лучшие по содержанию взвешенных веществ. По расходу воды на собственные нужды осветлитель оказался на уровне аппаратов ВТИ, имеющих суммарный объем продувки 2–4%.

Ключевые слова

коагуляция , взвешенный слой , жесткость , интенсифицированная очистка , вода , перемешивание , реагентное умягчение воды , известкование , горизонтальный осветлитель

УДК 628.16.066.1:628.164-92
DOI 10.35776/VST.2023.03.03

Савочкин А. Ю., Касаточкин А. С., Пантелеев А. А., Рябчиков Б. Е., Ларионов С. Ю., Гиззатуллин А. З.

Разработка горизонтальных осветлителей и изучение эффективности процесса известкования воды

Аннотация

Реагентные методы умягчения широко применяются в прак­тике водоподготовки. Как было показано в предыдущем обзоре, химия процесса остается неизменной последние 100 лет, но меняется аппаратурное оформление. Это позволяет существенно увеличить производительность аппаратов и повысить их эффективность. В АО «НПК «Медиана-Фильтр» проведены исследовательские работы по созданию отечественных интенсифицированных аппаратов. Исследования проводили на малогабаритном лабораторном трехкамерном горизонтальном осветлителе с тонкослойным отстойником и на пилотном осветлителе с изменяемым объемом камер. Определены оптимальный порядок ввода реагентов, минимальное и оптимальное время пребывания воды в камерах осветлителя. Достигнутая скорость восходящего потока в зоне осветления в граничных условиях составила 25 м/ч. Полученные данные положены в основу проектирования промышленных аппаратов.

Ключевые слова

взвешенный слой , жесткость , вода , перемешивание , реагентное умягчение воды , известкование , горизонтальный осветлитель

DOI 10.35776/VST.2021.02.02
УДК 628.164

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

Системы реагентного умягчения воды со взвешенным слоем контактной загрузки (обзор)

Аннотация

Реагентное умягчение питьевой воды используется достаточно редко из-за трудности приготовления реагентов, поддержания необходимой и постоянной температуры воды, сложности установок и их обслуживания в условиях водозаборного узла. Особая проблема состоит в утилизации отходов переработки. В середине прошлого века начали использовать так называемые вихревые реакторы с контактной загрузкой, имеющие значительно большую производительность и не требующие подогрева воды. В них образуются твердые гранулы карбоната кальция, что соответствует современной концепции zero liquid discharge, т. е. бессточной технологии. В России они разрабатывались во ВНИИ ВОДГЕО, но не получили широкого распространения. Следующим шагом стала разработка реакторов с псевдоожиженным слоем контактной загрузки. Эти аппараты достаточно широко используются в Европе и США. В настоящее время АО «НПК «Медиана-Фильтр» проводит работы по созданию и исследованию таких реакторов. Они имеют высокую удельную производительность – 50–100 м³/(м²·ч) –
и существенно проще в обслуживании, чем осветлители. Производительность установок достигает тысяч кубометров в час. В обзоре рассмотрены стадии развития, пути усовершенствования реакторов, их преимущества и недостатки.

Ключевые слова

взвешенный слой , микропесок , вода , промышленная установка , реагентное умягчение воды , контактная загрузка , вихревой реактор , кальцитные гранулы , псевдоожиженный слой

УДК 628.16.066.1:628.164-92
DOI 10.35776/VST.2023.01.04

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

Современное состояние развития установок для умягчения/декарбонизации воды известкованием (обзор)

Аннотация

Реагентные методы умягчения широко применяются в практике водоподготовки для снижения жесткости и декарбонизации воды. Химия процесса остается неизменной последние 100 лет, но меняется аппаратурное оформление и некоторые нюансы технологии – применение устройств (тонкослойных блоков – ламелей) для стабилизации потоков и улучшения отстаивания шлама, использование флокулянтов и введение центров образования шлама (рециркуляция активного шлама, микропесок) и т. п. Отдельным методом является переход на горизонтальные многокамерные аппараты с механическим перемешиванием. Это позволяет существенно увеличить производительность аппаратов и их эффективность. Рассмотрены современные пути развития таких аппаратов и технологий в Российской Федерации и за рубежом.

Ключевые слова

взвешенный слой , жесткость , вода , перемешивание , реагентное умягчение воды , известкование , установки