Скоро защита?
Меню Услуги

Технология подготовки питьевой воды с использованием сорбционных фильтров. Часть 3

или напишите нам прямо сейчас:

Написать в WhatsApp Написать в Telegram

Страницы 1 2 3


3 СОСТОЯНИЕ ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ ОБЪЕКТА ИССЛЕДОВАНИЯ

 

3.1 Существующее водоснабжение в исследуемом населенном пункте

 

Глажевское сельское поселение – муниципальное образование в составе Киришского муниципального района Ленинградской области, на территории которой находится 20 населённых пунктов – 4 посёлка и 16 деревень. Административный центр — посёлок Глажево.    Конкурентные преимущества транспортной сферы Глажевского сельского поселения заключаются в наличии железной дороги Волховстрой – Ирса – Чудово, станций и остановочных пунктов: Глажево, Тихорицы, 46 километр, Андреево. По территории поселения проходит автодорога Зуево – Новая Ладога (А–115), протяжённостью 35 км. Общая площадь земель в границах муниципального образования составляет 47666 га.  Поселение расположено в северо–западной части Киришского района.

Граничит:

  • на западе и севере – с Кировским муниципальным районом,
  • на севере и северо–востоке – с Волховским муниципальным районом,
  • на востоке – с Пчевским сельским поселением,
  • на юго–востоке – с Киришским городским поселением,
  • на юге и юго–западе – с Кусинским сельским поселением.

Общая численность населения сельского поселения на 01.01.2014 г., по данным администрации, составила 3316 чел. Основное население – русские, также проживают белорусы, финны, украинцы, удмурты, чуваши, мордва. Плотность населения составляет 13,6 чел./км2.

Водоснабжение и водоотведение Глажевского сельского поселения производится Киришским водоканалом – муниципальным предприятием «Управление водопроводно – канализационного хозяйства муниципального образования» (сокращенно МП «УВКХ»), собственником и учредителем которого является МО Киришское городское поселение Киришского муниципального района.

Таблица 3.1 – Численность населения Глажевского сельского поселения на начало 2010 – 2014 гг., чел.

Наименование населённого пункта Количество постоянного населения

 

2010 2012 2013 2014
п. Глажево 2374 2367 2480 2416
п. Тихорицы 469 462 389 404
д. Андреево 46 50 43 48
п. ст. Андреево 34 33 36 40
д. Багольник 24 21 22 23
д. Бор 108 95 92 92
д. Гатика 5 6 8 8
д. Глажево 40 45 42 42
ст. Глажево 43 42 31 32
д. Гороховец 7 7 3 3
д. Грабково 14 18 20 21
д. Криваши 18 15 10 10
д. Манушкино 15 14 13 14
д. Мемино 23 21 16 18
д. Наволок 5 7 8 8
д. Наростыня 19 18 15 15
д. Оломна 30 30 24 27
д. Подсопье 51 53 46 46
д. Черенцево 44 44 41 41
д. Шелогино 7 7 8 8
Итого 3376 3355 3347 3316

 

Предприятие создано 1 мая 1972 года для осуществления хозяйственной деятельности в целях решения социальных задач. Водоснабжение МО Глажевского сельского поселения осуществляется от водозабора, расположенного в 1,5 км от сельского поселения, при помощи насосной станции (приложение Б). В состав водозабора входит 2 артезианские скважины (№1 и №4, глубиной 70 и 113 м, соответственно). В скважине №1 смонтирован насос ЭЦВ 8-25-100 с номинальной подачей 25м3/ч и номинальным напором 100м. В скважине №4 – ЭЦВ 8-40-100 с номинальной подачей 40м3/ч и номинальным напором 100м. Скважина №1 работает непрерывно, скважина №4 включается по необходимости. Вода из скважин передается в резервуар чистой воды, а затем потребителям насосной станцией второго подъема. Система водоочистки как таковая отсутствует. Результаты проб исходной воды см. в приложении В.

Рисунок 3.1 – Общий вид МП «УВКХ»

Таблица 3.2 – Краткий анализ существующего состояния системы водоснабжения

 

Наименование населённых пунктов Количество Протяжённость водопровода, км
колодцы общественные скважины колонки
1 п.Глажево 3 3,5
2 п. Тихорицы 16 1 7 2,5
3 д.Мемино 2
4 д. Криваши 2
5 д. Глажево 1 1 5 1,2
6 п. ст. Глажево 3
7 д.Черенцево 4 4 1,0
8 д. Манушкино 3
9 д. Наволок 2
10 д. Подсопье 3 5 0,65
11 д. Грабково 1
12 д. Гатика 2
13 д. Наростыня 4
14 д. Оломна 5
15 д. Гороховец 3
16 д. Шелогино 4
17 д. Андреево 9
18 п. ст. Андреево
19 д. Бор 6
20 д. Багольник 3
Итого: 73 5 24 8,85

 

4 ПРЕДЛОЖЕНИЕ ПО УСОВЕРШЕНСТВОВАНИЮ СИСТЕМЫ ОЧИСТКИ ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ

 

На сегодняшний день разработано несколько классификаций методов водоподготовки и водоочистки. Однако наиболее оптимальной считается классификация, автором которой является Л.А. Кульский. Она основана на принципе фазово – дисперсного состояния включений воды. Выделяются четыре основных группы примесей, для избавления которых применяются определенные методы обработки воды.

При выборе метода водоочистки учитывается: производительность станции, изначальное качество воды и то качество, которое необходимо получить. Последнее зависит от назначения воды, поскольку вода для бытовых нужд будет отличаться, например, от питьевой воды. Как правило, методы очистки воды применяются поэтапно. При этом на каждом этапе возможно использование нескольких методов. Для получения воды высокого качества важным является не только применение методов, но и их последовательность.

На сегодняшний день известно немало методов обработки воды. Все мы их рассматривать не будем, уделим особое внимание таким как: технология с использованием сорбционных фильтров  и обезжелезивание питьевой воды с использованием электрокондиционера, которые выглядят наиболее эффективнее в борьбе с железом на сегодняшний день.

 

4.1 Технология с использованием сорбционных фильтров

 

4.1.1 Технологическая схема очистки воды

 

Для удаления железа из воды от источника водоснабжения следует предусматривать фильтрование в сочетании с одним из способов предварительной обработки воды: в данном случае – аэрацией на специальных устройствах.

Для снижения коллоидного железа, улучшения органолептических свойств воды, удаления хлор – агентов следует предусматривать фильтрование через сорбционный фильтр с загрузкой из активированного угля.

Технологическая схема водоочистки (рисунок 4.1) включает в себя последовательно идущее оборудование очистки:

  • Узел аэрации (предназначен для процесса окисления растворенного в воде железа и снижения перманганатной окисляемости);
  • Фильтр обезжелезиватель, загруженный модифицированной комбинированной каталитической загрузкой (предназначен для удаления из воды железа, марганца, взвешенных веществ);
  • Сорбционный фильтр, загруженный активированным углем (предназначен для удаления из воды органических и хлорорганических веществ);
  • Узел обеззараживания (состоит из установки ультрафиолетового облучения воды и предназначен для обеззараживания воды от бактерий и вирусов).

Очищенная вода после установки поступает потребителю.

Рисунок 4.1Общий вид установки подготовки питьевой воды

4.1.2     Характеристика оборудования

 

1 Фильтр.

Фильтр представляет собой напорный или безнапорный корпус с установленными внутри верхней и/или нижней распределительной системой (рисунок 4.2) Корпус может быть изготовлен из полиэтилена, армированного стекловолокном, нержавеющей стали или черной стали со специальным антикоррозионным покрытием. Нижняя распределительная система может быть выполнена в виде различных конструкций («звездочек», «снежинок» и т.п.), собранных из щелевых отводов (лучей) или представлять собой «ложное дно» с установленными в нем щелевыми фильтрующими колпачками; верхняя распределительная система, как правило, представляет собой щелевую лучевую конструкцию, диффузор или воронку, направленную вертикально вверх. Внутри корпуса, поверх нижней распределительной системы, размещается дренажный слой гравия и собственно фильтрующий материал (среда).

Рисунок 4.2 – Конструкция фильтра. 1 – блок управления; 2 – верхнее дренажно – распределительное устройство (щелевой колпачок); 3 – корпус фильтра; 4 – вертикальный     коллектор и       нижнее       дренажно – распределительное устройство (лучевой дистрибьютор); 5 – фильтрующая среда; 6 – поддерживающий слой гравия.

В таблице 4.1 приведены значения мощностей для электрооборудования, задействованного в системе водоочистки.

Таблица 4.1 – Мощность потребляемая электрооборудованием

№ п/п Наименование оборудования Напряжение, В. Потребляемая мощность, Вт. Суммарная

потребляемая мощность, Вт.

1 Компрессор 220 200 200
2 Клапан управления шт. 220/24 130 650
3 Общая потребляемая мощность установки: 850

 

Описание:

  • Управляющий клапан.

Таблица 4.2 – Технические характеристики клапана управления

Наименование Параметры
Рабочий режим 0–4,6 м3
Корпуса фильтров 18ʺ – 36ʺ в

диаметре

Присоединительный размер

фитингов, вход/выход

1,5ʺ
Материал корпуса Пластик
Рабочее давление

Температура эксплуатации

2,5 – 6,5 bar

40 – 430 С

Диаметр дренажной линии 3/4ʺ
Диаметр линии регенерационного раствора (при необходимости) 1/2ʺ
Параметры электрической сети: Напряжение питания

Частота питающей сети

Выходное напряжение

Выходной ток

230В

50Гц

12В

500мА

 

Управляющий клапан включает:

  • Программное устройство;
  • Многоходовой клапан;
  • Электропривод многоходового клапана.

Программное      устройство блока управления         позволяет  задавать следующие параметры:

  • Периодичность регенерации в сутках;
  • Время начала регенерации;
  • Текущее время;
  • Продолжительность обратной промывки в дренаж;
  • Продолжительность прямой промывки в дренаж.
  • Детальная инструкция по устройству и программированию управляющего клапана представлена в инструкции по настройке управляющих клапанов.

На обработку 1 м3 воды потребуется 42,5Вт·ч.

2 Корпуса фильтров.

Корпуса фильтров изготавливаются из навитого стекловолокна с полиэтиленовым покрытием внутри, либо из полимера литьем или сваркой. В корпусе имеется верхнее резьбовое отверстие для монтажа дренажно– распределительной системы, загрузки фильтрующих материалов, крепления блока управления.

3 Дренажно – распределительная система фильтра включает в себя:

  • Верхнее дренажно – распределительное устройство (служит для предотвращения выноса мелких фракций фильтрующего материала при обратной промывке и представляет собой щелевой колпачок с отверстиями размером 0,5 мм);

4 Вертикальный коллектор (представляет собой пластмассовую трубу с сетчатым распределителем на конце, устанавливаемую вертикально внутри корпуса фильтра);

  • Нижнее дренажно – распределительное устройство (рисунок 4.3) выполняется в виде лучевой системы с отверстиями размером 0.5 мм. В качестве поддерживающего слоя используется отмытый и отсортированный кварцевый песок. Объем фильтрующего материала может изменяться в пределах ± 10% по сравнению с указанными значениями.

Рисунок 4.3 – Нижнее дренажно – распределительное устройство

4.1.2.1 Фильтрующая каталитическая загрузка АС/МС

 

Сорбент АС  (рисунок 4.4) – загрузка нового поколения, разработанная компанией ЗАО «АЛСИС», производится более 10 лет. Является оптимальным, экономически эффективным решением для удаления широкого спектра загрязнений, включая: железо, стронций, ТЦМ, алюминий, нефтепродукты, фенол, фтор и др.

Рисунок 4.4 – Сорбент АС

Данный сорбент рекомендован для применения как в напорных, так и в безнапорных системах, в качестве основного или многослойного элемента слоя загрузки. Особенно эффективен при совместном применении с «Сорбентом МС». Также действует как катализатор окисления в реакциях взаимодействия растворенного кислорода с соединениями железа (II) и (III),  в результате которой образуется гидроксид железа (III), который является не растворимым соединением и легко удаляется обратным током воды. Сероводород также окисляется и задерживаются в последующих слоях загрузки с удалением обратным током воды.

Сорбент не требует для регенерации применение каких – либо химических реагентов. Необходимой и достаточной является периодическая промывка водой или водовоздушная (что эффективнее). В процессе эксплуатации сорбент не расходуется, является очень прочным материалом, физико–химические свойства сорбента отвечают требованиям ГОСТ Р 51641 – 2000. «Сорбент АС» имеет большую емкость и успешно поддерживает очень низкие концентрации загрязнений в очищенной воде.

Технические характеристики фильтрующей каталитической загрузки АС.

  • Насыпная плотность: 450 – 480 кг/м3;
  • Плотность: 1350 – 1450 кг/м3;
  • Истираемость: 0,06%;
  • Измельчаемость: 0,04%;
  • Межзерновая пористость: 46 – 52%;
  • Коэффициент неоднородности: 1,2 – 1,4;
  • Коэффициент формы зерна: 1,65 – 1,71;
  • Скорость фильтрации: 10 – 20 м/ч;
  • Скорость промывки при расширении на 30 – 35% 17 – 20 м/ч;
  • Высота слоя: 40 – 100 см
  • Фракции 0,3 – 0,7; 0,5 – 1,0; 0,7 – 1,4; 0,7 – 2,0; 1,4 – 2,5; 2,0 – 5,0
  • Оксид кремния: <= 80%;
  • Оксид алюминия: <= 7%;
  • Оксид железа: <= 5%;
  • Сумма оксида кальция и магния: <= 4%;
  • Сумма оксидов натрия и калия: <= 3%.

Преимуществами данного сорбента являются:

  • Долгий срок эксплуатации с низкими ежегодными потерями, менее 2%;
  • Работает со всеми видами окислителей: воздух, озон, гипохлорит натрия, перманганат калия и др.
  • Работает в присутствии сероводорода.
  • Работает в широком диапазоне рН;
  • Предварительное хлорирование не снижает активность «Сорбент АС»;
  • Повышает рН воды до 1,0–1,5 единиц в зависимости от исходного значения рН воды, что обеспечивает эффективное удаление железа;
  • Увеличивает ресурс работы ионообменных смол, межрегенерационный период до 4 раз, значительно снижает отравление смол железом;
  • Не образует биопленку на поверхности гранул сорбента;
  • Обладает коагулирующим свойством, эффективен для снижения концентрации остаточного алюминия;
  • Устойчивая работа сорбента при фильтроцикле до 170 часов и более (экспериментально проработал 244 часа при исходном железе 6,5 мг/л в промышленном фильтре ФОВ 2,0–0,6 с гарантированным качеством фильтрата по железу менее 0,3 мг/л);
  • Увеличивает производительность существующих фильтров без капитальных затрат на 20–50% при переходе с кварцевой или гидроантрацито кварцевой загрузки фильтров при снижении перепада давления на 50–200% и увеличении фильтроцикла до 7 раз.

«Сорбент АС» не обработан дополнительно химически активными покрытиями на основе марганца или иного каталитически активного металла, что исключает вероятность отказа в работе при истощении или смыве данных поверхностей. Это одно из принципиальнейших отличий «Сорбента АС» от загрузок типа «BIRM», «Greensand», «МЖФ», черных песков и т.п. Каталитически активные компоненты входят в структуру гранулы сорбента равномерно, что обеспечивает эффективную работу даже при разломе гранулы.

Сорбент МС (рисунок 4.5) – это загрузка нового поколения, разработанная специалистами компании АО «АЛСИС» не имеющая аналога в мировой практике очистки воды.

Рисунок 4.5 – Сорбент МС

Является оптимальным, экономически эффективным решением для удаления железа, марганца, нефтепродуктов. «Сорбент МС» рекомендован для применения, как в напорных, так и в безнапорных системах, в качестве основного или многослойного элемента слоя загрузки. Особенно эффективен при совместном применении с «Сорбентом АС».

Данный сорбент действует как катализатор окисления в реакциях взаимодействия растворенного кислорода с соединениями железа (II) и (III),  в результате которой образуется гидроксид железа (III), который является не растворимым соединением и легко удаляется обратным током воды. Сероводород и марганец также окисляются и задерживаются в последующих слоях загрузки с удалением обратным током воды.

Сорбент не требует для регенерации применение каких–либо химических реагентов. Необходимой и достаточной является периодическая промывка водой или водо–воздушная (что эффективнее). В процессе эксплуатации сорбент не расходуется, является очень прочным материалом, физико–химические свойства сорбента отвечают требованиям ГОСТ Р 51641–2000. «Сорбент МС» имеет большую емкость и успешно поддерживает очень низкие концентрации загрязнений в обработанной воде.

Технические характеристики фильтрующей каталитической загрузки МС:

  • Насыпная плотность 1350–1400 кг/м3;
  • Плотность 2850 кг/м3;
  • Истираемость 0,01%;
  • Измельчаемость 0,19%;
  • Межзерновая пористость 46–49%;
  • Коэффициент неоднородности 1,4–1,6;
  • Скорость фильтрации 10–15 м/ч;
  • Скорость промывки при расширении на 30–35% 28–30 м/ч;
  • Высота слоя 40–100 см;
  • Фракции 0,3–0,7; 0,7–1,4; 0,7–2,0; 1,5–3,0; 2,0–5,0 мм.

Преимущества данного сорбента являются:

  • Долгий срок эксплуатации с низкими ежегодными потерями,
  • Широкий диапазон температур применения,
  • «Сорбент МС» работает со всеми видами окислителей: озон, гипохлорит натрия и др.,
  • Работает в присутствии сероводорода,
  • Работает при рН менее 6,0 (для загрузки BIRM минимальное значение 6,8),
  • Не требует предварительной корректировки рН воды,
  • Предварительное хлорирование не снижает активность «Сорбента МС»,
  • Повышает рН воды до 2,5–3,0 единиц в зависимости от исходного значения рН воды, что обеспечивает эффективное удаление марганца,
  • Цветность на      70 – 80%    (автоматическая коагуляция на зерне сорбента),
  • Снижение перманганатной окисляемости на 20 – 25%.

«Сорбент МС» не обработан дополнительно химически активными покрытиями на основе марганца или иного каталитически активного металла, что исключает вероятность отказа в работе при истощении или смыве данных поверхностей. Это одно из принципиальнейших отличий «Сорбента МС» от загрузок типа «BIRM», «Greensand», «МЖФ», черных песков и т.п. Каталитически активные компоненты входят в структуру гранулы сорбента равномерно, что обеспечивает эффективную работу даже при разломе гранулы.

4.1.2.2 Фильтрующий материал NWC Carbon 12*40

 

Материал NWC Carbon 12*40 (рисунок 4.6) является активированным углем на основе скорлупы кокосовых орехов. Отличается своей сорбционной ёмкостью (площадью поверхности), высокой прочностью, стойкостью к истиранию, а также способностью выдерживать многократную загрузку. Загрузка служит для удаления свободного хлора, хлорорганических соединений, улучшения органолептические свойства  воды.

Рисунок 4.6 – Фильтрующий материал NWC Carbon 12*40

Данный фильтр требует периодической обратной промывки для удаления задержанных взвешенных частиц и перераспределения фильтрующего материала. Область применения: бытовая и промышленная водоподготовка. В том числе, подготовка питьевой воды, обработка сточных вод, удаление масел и конденсатов, санация подземных вод и т.п.

Технические характеристики NWC Carbon 12*40:

  • Площадь поверхности, г/см3: 1 050 – 1
  • Цвет: Чѐрный.
  • Фасовка: Мешок 50 л (25кг);
  • Скорость фильтрации: 14,0 м/час;
  • Скорость промывки: 24 – 30 м3/час;
  • Фракция: 0,6 – 1,7 мм;
  • Высота слоя: 65 – 75 см (26″ – 30″).

Преимущества данного фильтра являются:

  • Высокие сорбционные свойства (по отношению   к фенолам, нефтепродуктам, пестицидам, поверхностно – активным веществам);
  • Отличная износостойкость;
  • Диапазон рН воды: 6,0 – 11,0;
  • max содержание железа, мг/л; 15,0;
  • max содержание сероводорода, мг/л; 15,0;
  • Расширение слоя в режиме обратной промывки: 20 – 40%;
  • min свободное пространство: 50%

 

4.1.3     Оценка производительности оборудования

Рисунок 4.7 – Технологическая схема использования сорбционных фильтров

 

4.1.3.1 Оценка производительности системы обезжелезивания

 

ПО СНиП 2.04.02–84 п.9.152 конструкцию фильтров для обезжелезивания подземных вод следует принимать аналогично фильтрам для осветления воды. Характеристику фильтрующего слоя и скорость фильтрования при упрощенной аэрации следует принимать по таблице при использовании аэраторов или введении реагентов–окислителей по рекомендациям производителей.

Очистка воды от железа проходит на напорных фильтрах, где в качестве фильтрующей загрузки применяется специальный пористо – гранулированный материал АС и МС (специфически обработанный и имеющий свойство катализировать процесс окисления растворенного двухвалентного железа II в трехвалентное, выпадающее в осадок в объеме загрузки в присутствии окислителя гипохлорита натрия, способного переводить железо II в гидроксид железа III).

По СниП 2.04.02–84 п.9.152 ввод окислителей следует производить в подающий трубопровод перед фильтрами.

Ввод воздуха предусматривается в трубопровод непосредственно перед фильтром – обезжелезивателем.

По СНиП 2.04.02 – 84 п.152 при применении фильтрующих материалов, не предусмотренных в СниП 2.04.02 – 84, рекомендуемые параметры (скорости фильтрования при нормальном и форсированных режимах) необходимо уточнять на основании экспериментальных данных или опыта применения.

Площадь фильтров определяется исходя из максимальной суточной потребности Q = 480 м3/сут или не менее 20 м3/ч, и скорости фильтрования не более v=15м/час, принятой в соответствии с расчетной скоростью фильтрования для применяемой загрузки обезжелезивания по рекомендации производителей АС/МС.

Фильтрующая загрузка:

  • Верхний слой – сорбент АС 0,7 – 1,4 мм «Алсис» (Россия), предназначенный для удаления общего содержания железа в воде, диаметром зерен 0,7 – 1,4 мм, высота слоя 0,6 м., скорость фильтрации 10 – 20 м/ч., скорость промывки при расширении на 30 – 35% 17 – 20 м/ч, (245 л, 70%)
  • Средний слой – сорбент МС 0,3–0,7 мм «Алсис» (Россия), предназначенный для доочистки общего содержания железа и марганца в воде, диаметров зерен 0,3–0,7 мм, высота слоя 0,2 м. скорость фильтрации 10–15 м/ч., скорость промывки при расширении на 30–35% 28–30 м/ч, (105 л, 30%)
  • Поддерживающий слой – кварц с размером зерен 2 – 5 мм, высота слоя 0,2 м., 100л.

К установке принимается 3 рабочих напорных фильтра на базе минерального танка 3072 с общей площадью фильтрации 0,48 м2. Фильтр оборудуется клапаном управления с переключением потоков таймерного типа, позволяющим автоматизировать промывку.

Фильтрация осуществляется потоком сверху вниз со скоростью 15 м/ч.

Производительность установки определяется по формуле 4.1 и будет равна

Qпр = Sф Vф·,                                                  (4.1)

Qпр = 15 м/ч·0,48м2·3 = 21,6 м3/ч.

где    Qпр – производительность установки;

Vф – скорость фильтрации;

Sф – площадь фильтрации.

По СниП 2.04.02–84 п. 9.104 режим промывки контактных осветлителей водой следует принимать в течение 7 – 8 мин, продолжительность сброса первого фильтрата 10 – 12 мин.

Промывка фильтров осуществляется восходящим (обратным) потоком воды, в пределах допустимой скорости фильтрации. Промывка фильтров осуществляется в автоматическом режиме со скоростью Vпр = 20 м/ч (рекомендуемой скоростью промывки производителем сорбента).

Расход промывной воды на один фильтр определяется по формуле 4.2 и будет равен

Qпр = Vпр·Sф,                                                   (4.2)

Qпр = 20 м/ч·0,48м2 = 9,6 м3/ч,

где    Qпр – производительность установки;

Vф –промывка фильтра;

Sф – площадь фильтрации.

Время обратной промывки берем 8 мин.

Время прямой промывки берем (сброса первого фильтрата) 10 мин.

Объем воды, расходуемый на одну промывку одного фильтра при общем времени промывки t = 18 мин определяется по формуле 4.3 и составит

Wпр.с. = Qпр·t,                                                 (4.3)

Wпр.с. = 9,6 м3/ч ·18/60ч = 2,88 м3.

где    Wпр.с. – Объем воды, расходуемый на одну промывку одного фильтра;

Qпр – производительность установки;

t – время промывки.

ПО СниП 2.04.02–84 п.14.28 вывод фильтров на промывку следует предусматривать по уровню воды, величине потери напора в загрузке фильтра или качеству фильтрата; вывод на промывку контактных осветлителей – по величине потери напора или уменьшению расхода при полностью открытой регулирующей арматуре.

Допускается вывод фильтров и контактных осветлителей на промывку по временной программе.

По СниП 2.04.02–84 п.9.83 предельные потери напора в фильтре следует принимать для напорных фильтров 6–8 м.

Периодичность промывки фильтров устанавливается при пусконаладочных работах, по временной программе.

Промывка осуществляется в ночное время при минимальном водоразборе по времени. Промывная вода на фильтры поступает через дистрибьютор в корпус фильтра и идет через загрузку снизу–вверх, происходит трение частиц друг об друга, с загрузки вымываются осадки и отложения. Отвод промывной воды осуществляется в дренаж с разрывом струи.

По исчерпании сорбционной емкости (ориентировочно через 24 – 36 месяцев) загрузка меняется на новую.

 

4.1.3.2 Оценка производительности система сорбционной очистки

 

По СниП 2.04.02 – 84 при необходимости использования специальной обработки воды для удаления органических веществ, а также снижения интенсивности привкусов и запахов следует применять окисление и последующую сорбцию веществ, осуществляемую путем фильтрования воды через гранулированные активные (активированные) угли с периодической их регенерацией или заменой.

Для доочистки от остаточного хлора и органических веществ предусматривается сорбционная очистка на активном угле на напорном фильтре.

Площадь фильтров определяем исходя из максимальной суточной потребности Q = 480 м3/сут или не менее 20 м3/ч, и скорости фильтрования не более v = 15 м/час, принятой в соответствии с расчетной скоростью фильтрования для применяемой загрузки.

К установке принимается 2 рабочих напорных фильтра на базе минерального танка 3672 с общей площадью фильтрации 0,69 м2. Фильтр оборудуется клапаном управления с переключением потоков таймерного типа, позволяющим автоматизировать промывку.

Фильтрующая загрузка в составе:

  • Верхний слой – уголь активированный «NWC Carbon», предназначенный для удаления хлор–органики в воде, диаметром зерен 12 – 40 мм, высота слоя 1,6м, объем 500л;
  • Поддерживающий слой – кварц с размером зерен 2 – 5мм, высота слоя 0,2м, объем 100л.

Фильтрация осуществляется потоком сверху вниз со скоростью 15 м/ч.

Производительность фильтров определяется по формуле 4.1 и будет равна

Qпр = 15м/ч·0,69м2·2= 20,7 м3

Промывка фильтра осуществляется восходящим (обратным) потоком воды, в пределах допустимой скорости фильтрации, не превышающей значение 20 м/час. Промывка фильтров осуществляется в автоматическом режиме со скоростью Vпр = 20 м/ч.

Расход промывной воды на один фильтр определяется по формуле 4.2 и будет равен

Qпр = 20м/ч·0,69м2 = 13,8 м3

Время обратной промывки берем 8 мин.

Время прямой промывки берем (сброса первого фильтрата) 10 мин.

Объем воды, расходуемый на одну промывку одного фильтра при общем времени промывки t = 18 мин определяется по формуле 4.3 и составит

Wпр.с. = Qпр·t = 13,8 м3/ч ·18/60ч = 4,14 м3

По СниП 2.04.02–84 п.14.28 вывод фильтров на промывку следует предусматривать по уровню воды, величине потери напора в загрузке фильтра или качеству фильтрата; вывод на промывку контактных осветлителей – по величине потери напора или уменьшению расхода при полностью открытой регулирующей арматуре.

Допускается вывод фильтров и контактных осветлителей на промывку по временной программе. Периодичность промывки устанавливается при пусконаладочных работах. Промывная вода на фильтры поступает через дистрибьютор в корпус фильтра и идет через загрузку снизу–вверх, происходит трение частиц друг об друга, с загрузки вымываются осадки и отложения. Отвод промывной воды осуществляется в дренаж с разрывом струи.

По исчерпании сорбционной емкости (ориентировочно через 24 – 36 месяцев) загрузка меняется на новую.

 

4.1.4 Результаты проведенного исследования

 

Установка подготовки питьевой воды, включающая в свой состав узел аэрации, напорный фильтр,  обезжелезиватель, сорбционный фильтр, соответствуют мировому уровню техники водоподготовки и гарантирует получение воды высокого качества, соответствующее требованиям заказчика.

Наличие в технологической схеме данных узлов создает условия для глубокого извлечения из воды трудноокисляемых органических примесей и существенно повышает барьерную роль сооружений водоочистки по отношению к антропогенным загрязнениям. Высокоэффективное оборудование и автоматизация основных технологических процессов создают хорошие условия для надежной эксплуатации установки в течение всего срока эксплуатации.

Расчетные технологические параметры являются ориентировочными и должны уточняться в процессе пусконаладочных работ. По результатам пусконаладочных работ разрабатывается технологический регламент и составляется инструкция по эффективной и безопасной эксплуатации установки водоподготовки.

Преимущества метода:

  • Соответствуют мировому уровню техники водоподготовки и гарантирует получение воды высокого качества, обеспечивают глубокое извлечение из воды трудноокисляемых органических примесей и металлов
  • Высокоэффективное оборудование и автоматизация основных технологических процессов, надежность эксплуатации установки.
  • Экономичная эксплуатация.
  • Используемые сорбенты АС и МС обеспечивают эффективную работу даже при разломе гранул, а также являются катализаторами окисления железа.
  • Используемые сорбенты АС и МС могут работать в присутствии сероводорода.

Недостатки:

  • Большие размеры оборудования
  • Необходимость утилизации и периодической замены сорбентов

 

4.2  Обезжелезивание питьевой воды с использованием электрокондиционера

 

Подходы по обезжелезиванию воды постоянно совершенствуются. Так одним из последних инновационных решений в области очистки воды от железа  является использование электрокондиционеров при безреагентном  методе очистки. Электрокондиционер представляет собой проточный емкостный аппарат из нержавеющей стали, с плоскопараллельными электродными секциями с гранулированным наполнителем (рисунок 4.8-4.9). Наполнитель электрокондиционера уточняется по результатам дополнительных химических анализов исходной воды и по результатам опытного фильтрования.

Схема технологии очистки приведена в приложении Г.

Вода проходит сверху вниз через наполнитель при поданном на электродные секции напряжении. Под воздействием электрического поля происходит электрохимическая деструкция загрязнителя воды. Клеточные мембраны микроорганизмов разрушаются локальными электрическими полями в окрестности гранул наполнителя.

На анодах аппарата происходит окисление органических соединений и ионов металлов (кроме элементов, принадлежащих щелочной группе), а в прикатодных пространствах образуются окислы железа и их агретирование. Далее проходит электросорбция ионов загрязнителя на поверхности твердых частиц в электростатическом поле, и электрофильтрация – осаждение коллоидных заряженных частиц загрязнителя на поверхности твердых частиц в электростатическом поле.

Основное преимущество электрокондиционеров заключается в том, что они эффективно очищают воду от самых различных загрязнений, токсичных минеральных и органических веществ. В отличии от других устройств водоочистки, основанных на других принципах, электрокондиционеры не нуждаются в замене каких – либо рабочих элементов – наполнителя, мембран, и т.д. Установка имеет блок автоматического управления, что позволяет ей работать автономно.

Рисунок  4.8 – Схема электрокондиционера воды

Рисунок 4.9 – Электрокондиционер перед загрузкой фильтрующего слоя

В составе установки предусматривается электроконвертер pH воды (электрохимический реактор), который преобразует воду в кислую без использования кислоты под воздействием электростатического поля для периодической промывки. Межэлектродное пространство конвертера не полностью заполняют, в нашем случае, чтобы получить кислую воду, гранулами катионита. Электроды конвертера подключены к полюсам источника постоянного напряжения. Для регенерации ионообменных смол электроды отключают от источника напряжения и через камеру электрохимического реактора пропускают воду, близкую к нейтральному рН. Процессы очистки и регенерации происходят автоматически. Контейнер установки изготавливают по индивидуальным размерам и обустраивают необходимыми системами освещения, отопления, вентиляции. Простота технологической схемы делает несложной ее эксплуатацию.

 

4.2.1 Технологическая схема очистки воды

 

Вода из существующих скважин существующими скважинными насосами подается на вновь монтируемую установку обезжелезивания. Очищенная от избыточного железа вода отводится в существующий РЧВ, откуда, существующей насосной станцией второго подъема подается потребителям.

Проверочный гидравлический расчет показал, что по существующей системе трубопроводов насос ЭЦВ 8–25–100 (скважина №1) способен подавать не менее 25 /ч, а насос ЭЦВ 8–40–100 (скважина №4) — не менее 40 м3/ч.

С учетом малой мутности и небольшого содержания железа на собственные нужды (промывку фильтров) будет тратиться не более 5% очищенной воды. Предполагается принять расчетную производительность станции обезжелезивания 40 /ч.

В предлагаемой для монтажа установке обезжелезивание применен двухступенчатый безреагентный метод очистки. На первой ступени растворенное железо окисляется кислородом воздуха до трехвалентного состояния с образованием хлопьев, на второй — хлопья гидроксида железа отфильтровываются при прохождении через зернистую загрузку скорых напорных фильтров. Очищенная вода отводится в РЧВ, а задержанная фильтрами твердая фаза периодически вымывается из загрузки обратным током очищенной воды (регенерация фильтров) и отводится в канализацию. Процессы очистки и регенерации осуществляются в автоматическом режиме.

 

4.2.2 Характеристика оборудования

 

Корпуса фильтров

Корпуса фильтров выполнены из прочного стеклопластика и рассчитаны на рабочее давление до 8 MПa.

Дренажная система

Дренажная система фильтров необходима для равномерного распределения воды по всей площади сечения фильтра и исключения уноса гранул фильтрующего материала. Дренажная система состоит из верхнего распределительного щелевого колпачка, водоподъёмного коллектора, нижней водораспределительной системы (щелевой колпачок или лучевая щелевая корзина). Все элементы дренажных систем изготовлены из полимерных материалов.

Управляющие клапана

Представляют электронные механизмы, которые в заданное время по заданной программе осуществляют регенерацию фильтрующего материала. Возможно проведение регенерации от внешнего сигнала по какому – либо заданному параметру. Клапаны могут быть оборудованы таймерами, водомерными счётчиками, микропереключателями.

Для обеспечения непрерывного водопотребления фильтры комплектуются в систему TWIN (когда в автоматическом режиме фильтры поочерёдно переходят из режима работы в режим регенерации и выхода в резерв, при этом они имеют общий управляющий клапан) или включаются в схему параллельной работы.

Активная фильтрующая загрузка

Марка загрузки уточняется по результатам дополнительных химических анализов исходной воды и по результатам опытного фильтрования в лабораторных условиях.

Контейнер

Контейнер изготавливается по индивидуальным размерам и обустраивается необходимыми системами освещения, отопления и вентиляции

Энергозатраты на обработку одного кубометра воды при производительности одного аппарата 4,0—5,0 м3/ч не превысят 160 Вт ч. Соответственно, при работе четырех электрокондиционеров (для обеспечения производительности 20м3/ч) потребуется 640 Вт·ч для обработке 1 м3 воды.

Стоимость основного комплекта оборудования с производительностью 20 /час составит 8 675 000 руб., в том числе:

  1. Электрокондиционер ЭК – 600 – 6 шт. — 5 970 000 руб., включая НДС;
  2. Электроконвертер pH воды ЭКК – 400 – 1 шт. — 850 000 руб., включая НДС;
  3. Средства автоматизации технологического процесса — 630000 р., включая НДС;
  4. Наполнитель – 167 000 руб., включая НДС;
  • Стоимость пуско–наладочных работ – 200 000 руб., включая НДС;
  • Стоимость приборов контроля качества воды (мутность цветность, хлор, pH) — 858 000 руб., включая НДС.
  • Стоимость обвязки, монтажных работ уточняется после согласования на месте размещения.

 

  • Проведение опытно – промышленных испытаний электрокондиционера воды

 

Водоснабжение п. Глажево в объеме до 20 /ч осуществляется путем сбора воды из скважин в резервуар чистой воды (РЧВ) с последующей перекачкой потребителям.

Качество усредненной воды приведено в протоколах лабораторных испытаний (таблица 4.5 – 4.7). Характерной особенностью усредненной воды является содержание железа общего от 0,4 до 3 .

 

4.2.3.1 Условия проведения испытаний

 

С целью проверки ряда ключевых возможностей технологии был выбран электрокондиционер ЭК – 400. Принципиальная схема установки на базе ЭК – 400 приведена на рисунке 4.11.

Для организации независимой работы опытной установки предусматривался забор воды из РЧВ с помощью отдельной насосной станции. Отвод фильтрата осуществлялся в существующий напорный коллектор, подающий воду потребителю.

Таким образом, установка работала непрерывно 24 ч/сут не зависимо от основной схемы водоснабжения.

В связи с высоким сетевым противодавлением 0,3 MПa расход воды на установку составлял не более 1,5 м3 /час.

Программным обеспечением была предусмотрена периодичность промывки 1 раз/сут.

Рисунок 4.10 – Принципиальная схема установки на базе ЭК – 400

Время промывки — 15 минут.

Контроль качества исходной и очищенной воды проводился силами лаборатории MП УBKX.

 

4.2.3.2 Результаты проведенного исследования

 

Общая продолжительность работы установки в штатном режиме в период с 12 по 28 сентября составила 16 суток или 384 часа.

Сравнительные показатели качества воды, определенные по результатам лабораторных анализов, приведены в таблице 4.4.

Из анализа приведенных показателей качества и достигнутых эксплуатационных показателей следует:

1 испытываемая технология стабильно обеспечивала снижение концентраций всех исследуемых показателей;

  • очистка по показателю «железо общее» с учетом погрешности измерений обеспечивала значения показателя в фильтрате на уровне «следов»;
  • энергопотребление на очистку воды по показаниям счетчиков воды и электроэнергии не превысило 220 ;
  • время фильтроцикла составило 23,5 часа, а общее время на промывку фильтра не превысило 30 мин;
  • потребление воды на промывку не превысило 1% от объема очищаемой;
  • эксплуатация опытной установки велась в автоматическом режиме без участия обслуживающего персонала, без сбоев и остановок;
  • высокое содержание хлоридов привело к их частичному электролизу при электрофильтрации и появлению в фильтрате ионов хлора в концентрациях, достаточных для обеззараживания воды. Такой эффект позволяет отказаться от применения гипохлорита для обеззараживания сетей.
  • нехарактерная для подземных водоисточников повышенная мутность усредненной воды в РЧВ свидетельствует либо о наличии дефектов скважинных устройств (деформация или разрушение обсадной трубы, разрушение донного фильтра, и т.д.) либо высоким уровнем отложений в РЧВ;

Таблица4.4 – Результаты лабораторных исследований воды в период проведения опытно – промышленных испытаний

Дата рН Цветность, град Мутность, ЕМФ Железо общ., Мг/л Хлориды, мг/л Хлор общ., мг/л
Вход Выход Вход Выход Вход Выход Вход Выход Вход Выход Вход Выход
16.09.2017 9 1,3 0,05 59,2 0,43
18.09.2017 6.85 7,03 16 7 7,7 0,8 0,66 0,08 79,2 55,3 0 0,4
20.09.2017 10 5 6,2 0,3 0,6 0 62 58 0 0,12
22.09.2017 16 5 8,3 0,2 0,75 0,04 59,2 47,3 0
26.09.2017 7,6 7,51 15 5 10,1 1,2 0,75 0 45,8 37,2 0 0,17
28.09.2017 7,58 7,26 18 5 14 3,5 0,87 0 50,8 41,2 0 0,18

С учетом результатов опытно – промышленных испытаний считаем возможным обеспечить очистку усредненной воды п. Глажево до значений, не превышающих ПДК СанПиН 2.1.4.1074–01 на базе электрокондиционеров ЭИ.

Оборудование может быть размещено в зале насосов насосной станции на имеющихся площадях. С целью удаленного контроля работы оборудования необходимо предусмотреть приборы аналитического контроля «Экоскан» и модуль связи по каналу GSM с возможностью передачи данных на удаленный диспетчерский пульт.

Преимущества метода:

  • Объем воды на промывку составляет менее 5%
  • Способен снижать аномально высокие концентрации некоторых веществ
  • Электрокондиционеры не нуждаются в замене каких – либо рабочих элементов – наполнителя, мембран, и т.д.
  • Наличие блока автоматического управления позволяет ей работать автономно.
  • Простота эксплуатации
  • Отсутствие необходимости хранения и использования обеззараживающих веществ

Недостатки:

  • Накапливание отложений, шламов и продуктов коррозии в рабочих элемнтах оборудования.
  • Высокие энергозатраты по сравнению с сорбционной очисткой (более, чем в 15 раз), чем менее экологичен.
  • Сложность определения количественной оценки результатов очистки (зависит от состава исходной воды, настроек и модификации электрокондиционера, взаимного влияния загрязняющих веществ)

 

Таблица 4.5 – Результаты усредненных лабораторных исследований воды за 2014 год

Месяц № скважины Запах при 20/60 Привкус Цветность в град Мутность, ЕМФ рН Окисляемость, Жесткость, град.Ж Нитрат–ионы, Железо общ., Хлорид – ионы, Сульфат – ионы, Сухой остаток, медь марганец Фторид – ионы
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17
январь 1 0/0 0 <10 2,6 0,82
4 0/0 0 <10 2,4 1,40
февраль 1 0/0 0 <10 <1,0 0,81
4 0/0 0 <10 <1,0 0,94
март 1 0/0 0 10 2,6 0,73
4 0/0 0 10 2,6 1,10
апрель 1 0/0 0 10 <1,0 0,67
4 0/0 0 10 <1,0 1,43
май 4 0/0 0 <10 <1,0 0,87
июнь 1 0/0 0 <10 1,8 0,84
июль 1 0/0 0 10 1,6 0,70
4 0/0 0 10 1 1,02
август 1 0/0 0 10 1,7
сентябрь 1 0/0 0 <10 1,4 7,4 0,41 4,80 <0,1 0,80 180,4 54,90 839,0 0,11 <0,05 1,2
4 0/0 0 <10 1 7,64 0,58 4,90 <0,1 0,98 194,4 42,57 865,0 0,15 0,058 1,2
октябрь 1 0/0 0 <10 2,6 0,74
4 0/0 0 <10 2,6 3,10
ноябрь 1 0/0 0 10 2,6 0,40
4 0/0 0 10 2,6 0,47
декабрь 1 0/0 0 <10 1,01 0,79
4 0/0 0 16 2,6 1,72

 

 

Таблица 4.6 – Результаты усредненных лабораторных исследований воды за 2015 год

Месяц № скважины Запах при 20/60 Привкус Цветность в град Мутность, ЕМФ рН Окисляемость, Жесткость, град.Ж Нитрат–ионы, Железо общ., Хлорид – ионы, Сульфат – ионы, Сухой остаток, медь марганец Фторид – ионы
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17
январь 1 0/0 0 <10 2
4 0/0 0 <10 1,3
февраль 1 0/0 0 <10 1
4 0/0 0 <10 1,3
март 1 1/1 0 10 1,7
4 1/1 0 10 1,1
апрель 1 0/0 1 10 1
4 0/1 1 14 2,6
май 1 0/1 0 10 2,3
4 0/1 2,6
июнь 1 0/0 0 10 2,6
4 0/0 16 2,3
июль 1 0/0 0 12 2,5 7,50 1 4,77 0,03 0,66 136,27 182,5 826 0,16 0,098 1,2
4 0/0 0 17 2,5 7,63 1 7,82 0,04 0,94 169,03 201,3 869 0,6 0,096 1,19
август 1 0/0 0 10 2,6
4 0/0 2,5
сентябрь 1 1/2 0 <10 2,6
4 0/0 0 20 2,5
октябрь 1 0/0 0 12 2,5
4 0/0 0 10 2,4
ноябрь 1 1/1 0 10 1
4 1/1 0 10 2,6
декабрь 1 2/2 0 <10 2,6
4 1/1 0 16 2,3

 

 

Таблица 4.7 – Результаты усредненных лабораторных исследований воды за 2016 год

Месяц № скважины Запах при 20/60 Привкус Цветность в град Мутность, ЕМФ рН Окисляемость, Жесткость, град.Ж Нитрат–ионы, Железо общ., Хлорид – ионы, Сульфат – ионы, Сухой остаток, медь марганец Фторид – ионы
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17
январь 1 0/0 0 9 2,6
4 0/0 0 11,4 2,6
февраль 1 0/0 0 9 2,4
4 0/0 0 10,4 2,5
март 1 1/1 0 8,4 2,2
4 1/1 0 10,4 2,5
апрель 1 0/0 1 8,5 2,1
4 0/1 1 6,5 1,8
май 1 0/1 0 5,7 2,5 7,58 1 5 0,1 0,87 166,1 184,9 775 0,17 0,033 1,2
4 0/1 0 6,4 2,6 7,64 1 5,1 0,1 0,71 174,7 196,6 791 0,11 0,042 1,2
июнь 1 0/0 0 8,9 2,1
4 0/0 0 9,3 2,5
июль 1 1/1 0 9,7 1,6
4 1/1 0 8,4 1
август 1 0/0 0 6,6 2,4
4 0/0 0 4 2,6
сентябрь 1 1/2 0 5,3 2
4 0/0 0 4,4 2,4
октябрь 1 0/0 0 3,5 2,4
4 0/0 0 4 2,6
ноябрь 1 1/1 0 4,3 2,2
4 1/1 0 3,8 2,1
декабрь 1 2/2 0 8,6 2,6
4 1/1 0 9,8 2,6

 

  • Рекомендации и выбор наилучшего технологического решения по очистке питьевой воды

 

Многие водоочистные станции в нашей стране были построены еще в первой половине прошлого века и к настоящему времени сильно устарели. Кроме того, с каждым годом нагрузка на них неизменно нарастает. Это происходит потому, что, во-первых, постоянно увеличивается потребность в чистой воде и, во-вторых, потому что исходная вода год от года становится все грязнее.

Целью данной выпускной квалификационной работы являлся выбор оптимального решения в подборе технологии очистки питьевой воды для нужд потребителей Глажевского сельского поселения Киришского района Ленинградской области.

В процессе исследования, проводившееся в лаборатории ООО ЦЭУ «Опыт» было установлено, что на территории Глажевского сельского поселения общее содержание железа превышает норму, что говорит о  невозможности гарантировать бесперебойное снабжение качественной питьевой населения без существования водоочистных сооружений, и заставило рассмотреть современные методы обработки питьевой воды.

В современной водоочистке известно немало методов обезжелезивания воды, но на сегодняшний день, особое внимание уделяется сорбционным фильтрам с упрощенной аэрацией и обезжелезиванию питьевой воды с использованием электрокондиционера.

Эти два метода имеют высокую эффективность очистки питьевой воды. Несмотря на это и экологическую безопасность, электрокондиционер имеет ряд недостатков. В мировой практике было отмечено, что со временем рабочие элементы используемого оборудования в технологической схеме, трубопроводы и запорная арматура нуждаются в очистке от различных накапливающихся отложений, шламов и продуктов коррозии.

Помимо этого, электрокондиционер по сравнению с сорбционной очисткой требует более, чем в 15 раз больше энергозатрат, что делает его менее экономичным и  менее экологичным, ведь получение электроэнергии наносит вред окружающей среде.

Несмотря на то, что электрокондиционер способен снижать аномально высокие концентрации некоторых веществ, у него есть еще один существенный недостаток. Он заключается в том, что в зависимости от настроек и модификации электрокондиционера, а также от самих загрязняющих веществ в воде сложно предсказать, каков будет остаток тех или иных веществ в воде после процесса очистки. Это связано с тем, что при обработке воды вещества могут усиливать очистку других веществ, либо ослаблять ее, либо вступать между собой в конкуренцию. Например, чрезмерное повышение в воде ионов Na+, F, I, Ca2+, Mg2+, К+ снижает эффективность процесса электросорбции. Бывает и такое, что без некоторых соединений очистка все-таки невозможна, например, количество нитратов возможно снизить только при наличии ионов аммония.

Обработка воды сорбционными фильтрами с упрощенной аэрацией на активированном угле на сегодня является наиболее перспективной. Однако метод тоже не совсем идеален – размеры и стоимость оборудования довольно велики,  а сорбенты устаревают, разрушаются со временем и требуют периодической замены. По сравнению с электрокондиционером требуется больше чистой воды на регенерацию фильтров. Но преимуществ все-таки у данного метода больше.

Данный метод имеет важные технологические узлы, создающие условия  для глубокого извлечения из воды трудноокисляемых органических примесей и существенно  повышает  барьерную  роль  сооружений  водоочистки  по отношению к антропогенным загрязнениям. Высокоэффективное  оборудование и автоматизация  основных  технологических  процессов  создают  хорошие условия  для  надежной  эксплуатации  установки  в  течение  всего  срока эксплуатации, что дает хорошие преимущества перед технологией очистки на базе электрокондиционера.

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

 

В выпускной квалификационной работе проанализированы современные проблемы качества питьевой воды Ленинградской области, рассмотрены возможные технологии очистки и предложен вариант водоочистки как совершенствование существующей системы водоснабжения в пос.Глажево.

Практическая часть выпускной квалификационной работы содержит расчет оценки производительности системы обезжелезивания по технологии с использованием сорбционных фильтров, а также результаты экспериментальной проверки работы установки на основе электрокондиционера для очистки питьевой воды для обеспечения потребителей в пос.Глажево Киришского района Ленинградской области.

Основной проблемой в пос.Глажево было повышенное содержание железа. Экспериментальная установка технологии на базеэлектрокондиционера хорошо показала себя. Кроме снижения концентрации железа, при обработки воды данным методом не возникло необходимости в обеззараживании воды, т.к. высокое содержание хлоридов и электролиз уже способствуют этому. Установлено, что при этом  данный метод очистки имеет существенные недостатки по сравнению с технологией сорбционной очистки. Обработка сорбционными фильтрами с упрощенной аэрацией на активированном угле является одним из перспективных современных методов.

На сегодняшний день стоит острая проблема с питьевой водой во многих регионах, а особенно сильно она заметна в небольших населенных пунктах. В условиях роста техногенной нагрузки на водоисточники, начинает и расти необходимость в предварительной обработке воды для питьевых целей. Этому способствуют государственные программы по развитию сельских территорий. В связи с этим, предлагаю внедрять технологию очистки воды при помощи сорбционных фильтров и упрощенной аэрацией на активированном угле в населенных пунктах с малой численностью населения. Данный метод автоматизирован, эффективен в глубокой очистке воды от трудноокисляемых органических примесей и антропогенных загрязнений.

 

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

 

  1. Абрамов С.К., Биндеман Н.Н., Семенов М.П. Водозаборы подземных вод. — М.: Стройиздат. — 1947 — 229 с.
  2. Абрамов Н.Н. Теория и методика расчета систем подачи и распределения воды. М.: Стройиздат, 1992 — 288 с.
  3. Алмаев Р. А. Гидравлика трубопроводов: учеб. пособие для студ. вузов, обуч. по инженерным спец. : допущено МСХ РФ /; МСХ РФ, Башкирский ГАУ. — Уфа: БашГАУ, 2009. — 182 с.
  4. Алмаев Р. А. Курс гидравлики в примерах и задачах: учеб. пособие для студ. вузов, обучающихся по направлению подготовки 280100-Природообустройство и водопользование: рек. УМО по образованию /; МСХ РФ, Башкирский ГАУ. — Уфа : Башкирский ГАУ, 2011. — 171 с.
  5. Андреев В.С., Андреев Г. В. Патент РФ №2385443. Способ и устройство для обработки водных растворов.
  6. Аузинып, А. Я. Обезжелезивание подземных вод. / А. Я. Аузиныл, Е. Е Драхлин, Н. В. Новикова. — М.: Центр, правл. НТО коммун, хоз-во и быт. обслуж., 1985.-с. 76.
  7. Бакиева И.М., Булатов Б.Г., Хасанова Л.М. Анализ работы систем водоснабжения села Языково Благоварского района РБ / Материалы юбилейной III Всероссийской Научно-практической конференции «Состояние и перспективы увеличения производства высококачественной продукции сельского хозяйства», часть II. ФГБОУ ВПО БГАУ, Уфа. 2014. — С.14-16.
  8. Барская И.В., Лукашевич О.Д. Технологическое моделирование процесса очистки воды от соединений железа. // Вестник ТГАСУ. Водоснабжение, канализация, строительные системы охраны водных ресурсов, 2008, № 3, С. 175 180.
  9. Веригин В.В. Гидродинамические и физико-химические свойства горных пород. — М.: Недра, 1977, 271 с.
  10. Воронцов И.И. Опыт приближенного расчета фильтровальных аппаратов. // М. Анил.-крас. пром., № 2, 83, 1935.
  11. Голованчиков А.Б., Ефремов М.Ю., Рязанов М.А. Моделирование адсорбционных процессов в электрическом поле // Известия вузов. Химия и химическая технология, 2003, т. 46, №3, С. 135 137.
  12. ГОСТ 17.1.1.01-77 Охрана природы (ССОП). Гидросфера. Использование и охрана вод. Основные термины и определения (с Изменениями N 1, 2). Издание официальное. – М.: ИПК Издательство стандартов, 2001. – С. 31.
  13. ГОСТ 2761-84 Источники централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения. Гигиенические, технические требования и правила выбора. Издание официальное. – М.: Стандартинформ, 2006. – С. 150.
  14. ГОСТ 30813-2002 Вода и водоподготовка. Термины и определения. Издание официальное. – М.: Межгосударственный совет по стандартизации, метрологии, сертификации, 2002. – С. 22.
  15. ГОСТ Р 51232-98 Вода питьевая. Общие требования к организации и методам контроля качества. Издание официальное. – М.: Госстандарт России, 2005. – С. 18.
  16. ГОСТ Р 51641-2000. Материалы фильтрующие зернистые. Общие технические условия. Издание официальное. – М.: Госстандарт России, 2002. – С. 14.
  17. ГОСТ Р 57164-2016 Вода питьевая. Методы определения запаха, вкуса и мутности. Издание официальное. – М.: Стандартинформ, 2016. – С.
  18. Государственный доклад «О состоянии санитарно-эпидемиологического благополучия населения в Ленинградской области в 2012 году». Санкт-Петербург, 2013г.
  19. Журба М.Г., Соколов Л.И., Говорова Ж.М. Водоснабжение. Проектирование систем и сооружений. Том 1. М.: Издательство АСВ, 2003 — 288 с.
  20. Карюхина Т.А., Чурбанова И.Н. Химия воды и микробиология.- М.:Стройиздат, 1999 . — 168 с.
  21. Кичигин В.И. Моделирование процессов очистки воды. М.: АСВ, 2003,230 с.
  22. Клячко В.А., Апельцин И.Э. Очистка природных вод. М.: Издательство литературы по строительству, 1997 — 579 с.
  23. Клячко В.А., Аронов С.Н, Лазарев В.И., Абрамов С.К. Справочник проектировщика. «Водоснабжение населенных мест и промышленных предприятий» под редакцией инж. И.А. Назарова. Издание второе, переработанное и дополненное – М.: Стройиздат. 1977 – 287с.
  24. Кротенок B.A., Алексеева Г.Н. Метод обезжелезивания подземных вод с применением вакуумно-эжекционных аппаратов в условиях Приморского края. // ДальнеВосточный Государственный Технический Университет, 2004, С.
  25. Крутова Е.А. Проект реконструкции станции обезжелезивания санатория «Урал». – Челябинск: ЮУрГУ, Архитектурно – строительный институт, 2017., 125 с.
  26. Крымкин A.B., Гришин Б.М. Очистка подземных вод от трудноокисляемых форм железа. // Региональная архитектура и строительство, 2009, № 1, С. 113.
  27. Куликов Н.И. Водоснабжение: учебное пособие – Новосибирск: ООО «ЦСРНИ», 2016. – 704 с.
  28. Кульский Л.А., Строкач П.П. Технология очистки природных вод. Киев: Вища школа, 1981,327 с.
  29. Кульский J1. А., Ярогпевская Н.В. Влияние ^-потенциала зернистой фильтрующей загрузки на ее задерживающую способность при очистке воды // Химия и технология воды, 1984, т. 6, № 2 . С. 136
  30. Лопатин С.А., Терентьев В.И. вода — здоровье сохраняющий фактор промышленного региона (на примере Ленинградской области). Актуальные вопросы охраны окружающей среды и обеспечения экологической безопасности промышленных регионов. Кемерово, 03-04 октября 2017 г.
  31. Лукашевич О.Д. Совершенствование хозяйственно-питьевого водопользования для повышения уровня его экологической безопасности (на примере районов Западной Сибири). / Под. ред. Г.М. Рогова. Томск: Том. гос. архит.-строит. ун-т, 2006, 350 с.
  32. Марцкле В. Исследование явления прилипания в пористой среде. Прага: АН ЧССР, 1961, 189 с.
  33. Минц Д.М. Теоретические основы технологии очистки воды. М.: Строиздат, 1964,156 с.
  34. Мустафин Р.Ф. Социальное развитие села в Республике Башкортостан // Материалы Всероссийской научно-практической конференции (в рамках XV Международной специализированной выставки «АгроКомплекс — 2005»), Башкирский НИИ сельского хозяйства, Башкирская выставочная компания.- 2005.- С. 231-233.
  35. Николадзе Г.И. Улучшение качества подземных вод. М.: Строиздат, 1987. 240 с.
  36. Николадзе Г.И., Минц Д.М., Кастальский А.А. Подготовка воды для питьевого и промышленного водоснабжения. Учеб. пособие для вузов. – Издание второе, переработанное и дополненное – М.: Высш. Школа 1994–368с.
  37. Орадовская А.Е., Лапшин Н.Н. Санитарная охрана водозаборов подземных вод. М.: Недра, 1987 — 167 с.
  38. Петин А.Н., Лебедева М.Г., Крымская О.В. Анализ и оценка качества поверхностных вод: учеб. пособие – Белгород: Изд-во БелГУ, 2006. – 252 с.
  39. Постановление от 7 октября 2011 г. № 323 «О долгосрочной целевой программе «Чистая вода ленинградской области» на 2011-2017 годы
  40. Постановление правительства РФ от 13 декабря 2017 г. N 1544 «О внесении изменений в государственную программу развития сельского хозяйства и регулирования рынков сельскохозяйственной продукции, сырья и продовольствия на 2013 — 2020 годы».
  41. Постановление Правительства РФ от 15 июля 2013 года №598 о федеральной целевой программе «Устойчивое развитие сельских территорий на 2014-2017 годы и на период до 2020 года» (с изменениями на 2 августа 2017 года).
  42. Постановление Правительства РФ №696 от 31.05.2019 «Комплексное развитие сельских территорий».
  43. Постановление Правительства Ленинградской области от 27 декабря 2019 года №636. Государственная программа «Комплексное развитие сельских территорий Ленинградской области».
  44. Рахманин Ю.А., Михайлова Р.И. Современные критерии гигиенической оценки доброкачественности питьевой воды. // Сборник тезисов докладов советско-французского симпозиума «Чистота
  45. Репин Б.Н., Запорожец С.С., Ереснов В.Н. и др. Водоснабжение и водоотведение. Наружные сети и сооружения. Справочник / Под ред. Б.Н. Репина. – М.: Высш. Шк., 1995. – 431 с.
  46. Репин Б. Н. Водоснабжение и водоотведение. Наружные сети и сооружения. Справочник. — М.: Высш. шк., 1995 — 431 с.
  47. СанПиН 2.1.4.1074-01 Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества. Гигиенические требования к обеспечению безопасности систем горячего водоснабжения
  48. СанПиН 2.1.4.1110-02. Питьевая вода и водоснабжение населенных мест. Зоны санитарной охраны источников водоснабжения и водопроводов питьевого назначения.
  49. Слепцов Г.В., Ставицкий А.Г., Орлов В.О.Возможности повышения производительности станции обезжелезивания //Водоснабжение и санитарная техника.2001. № 2.
  50. Смирнов Г.Н. Гидрология и гидротехнические сооружения: Учеб. для вузов по спец. «Водоснабжение и канализация» — М.: Высш. шк., 1998 — 472 с.
  51. Сомов М.А. Водопроводные системы и сооружения. Учеб. для вузов. М.: Стройиздат, 1988 — 399 с.
  52. СП 30.13330.2012. «Внутренний водопровод и канализация зданий. Актуализированная редакция СНиП 2.04.01-85*».
  53. Справочник проектировщика. Водоснабжение населенных мест и промышленных предприятий /Под ред. И.А.Назарова.-М.:Стройиздат, 1977.-288 с.
  54. Станкявичус В.Н.Обезжелезивание воды фильтрованием (основы теории и расчет установок).-Вильнюс:Мокслас, 1978.-120 с.
  55. Суреньянц С.Я., Иванов А.П. Эксплуатация водозаборов подземных вод. М.: Стройиздат, 2009 — 80 с.
  56. Сучков В.А.Работа дегазаторов-аэраторов в схеме обезжелезивания подземных вод г.Сургута.//Водоснабжение и санитарная техника.2001.№ 8.
  57. Схема комплексного использования и охраны водных объектов бассейна реки луга и рек бассейна финского залива от северной границы бассейна реки луги до южной границы бассейна реки Невы. Книга 2. Оценка экологического состояния и ключевые проблемы речного бассейна реки Луга и рек бассейна Финского залива от северной границы бассейна реки Луга до южной границы реки Нева. Утверждена приказом Невско-Ладожского бассейнового водного управления Федерального агентства водных ресурсов от «07» октября 2015 г. № 132
  58. Тихонова Е.А., Усачев А.С. Использование органических коагулянтов для подготовки питьевой воды.// Водоснабжение и санитарная техника.2004. №9.
  59. Фоминых A.M. Методика технологического моделирования и расчет скорых фильтров и контактных осветлителей. // Известия Вузов. Строительство и архитектура, 1982, № 11, С. 109-116.
  60. Фридрихсберг Д.А. Курс коллоидной химии.-Л.:Химия, 1974.
  61. Фрог Б.Н., Левченко А.П.Водоподготовка.-М.:Изд-во МГУ, 1996.680 с.
  62. Фролов Ю.Г. Курс коллоидной химии. Поверхностные явления и дисперсные системы.-М.:Химия, 1989.
  63. Draginsky V., Alekseeva L. Research on the Effectiveness of Ozonation for the Water Treatment of Iron and Manganese.// International Symposium on Ozone.-Berlin, 1997.
  64. Paillard H., Legube В., Bourbidot M., Lefebvre E. Iron and manganeses removal with ozonation in the presence of humic substances.// Ozone: Science and Engrg.1989. № 11.

Страницы 1 2 3

или напишите нам прямо сейчас:

Написать в WhatsApp Написать в Telegram

Комментарии

Оставить комментарий

 

Ваше имя:

Ваш E-mail:

Ваш комментарий

Валера 14 минут назад

добрый день. Необходимо закрыть долги за 2 и 3 курсы. Заранее спасибо.

Иван, помощь с обучением 21 минут назад

Валерий, здравствуйте! Мы можем Вам помочь. Прошу Вас прислать всю необходимую информацию на почту и написать что необходимо выполнить. Я посмотрю описание к заданиям и напишу Вам стоимость и срок выполнения. Информацию нужно прислать на почту info@дцо.рф

Fedor 2 часа назад

Здравствуйте, сколько будет стоить данная работа и как заказать?

Иван, помощь с обучением 2 часа назад

Fedor, здравствуйте! Мы можем Вам помочь. Прошу Вас прислать всю необходимую информацию на почту и написать что необходимо выполнить. Я посмотрю описание к заданиям и напишу Вам стоимость и срок выполнения. Информацию нужно прислать на почту info@дцо.рф

Алина 4 часа назад

Сделать презентацию и защитную речь к дипломной работе по теме: Источники права социального обеспечения

Иван, помощь с обучением 4 часа назад

Алина, здравствуйте! Мы можем Вам помочь. Прошу Вас прислать всю необходимую информацию на почту и написать что необходимо выполнить. Я посмотрю описание к заданиям и напишу Вам стоимость и срок выполнения. Информацию нужно прислать на почту info@дцо.рф

Алена 7 часов назад

Добрый день! Учусь в синергии, факультет экономики, нужно закрыт 2 семестр, общ получается 7 предметов! 1.Иностранный язык 2.Цифровая экономика 3.Управление проектами 4.Микроэкономика 5.Экономика и финансы организации 6.Статистика 7.Информационно-комуникационные технологии для профессиональной деятельности.

Иван, помощь с обучением 8 часов назад

Алена, здравствуйте! Мы можем Вам помочь. Прошу Вас прислать всю необходимую информацию на почту и написать что необходимо выполнить. Я посмотрю описание к заданиям и напишу Вам стоимость и срок выполнения. Информацию нужно прислать на почту info@дцо.рф

Игорь Петрович 10 часов назад

К утру необходимы материалы для защиты диплома - речь и презентация (слайды). Сам диплом готов, пришлю его Вам по запросу!

Иван, помощь с обучением 10 часов назад

Игорь Петрович, здравствуйте! Мы можем Вам помочь. Прошу Вас прислать всю необходимую информацию на почту и написать что необходимо выполнить. Я посмотрю описание к заданиям и напишу Вам стоимость и срок выполнения. Информацию нужно прислать на почту info@дцо.рф

Инкогнито 1 день назад

У меня есть скорректированный и согласованный руководителем, план ВКР. Напишите, пожалуйста, порядок оплаты и реквизиты.

Иван, помощь с обучением 1 день назад

Инкогнито, здравствуйте! Мы можем Вам помочь. Прошу Вас прислать всю необходимую информацию на почту и написать что необходимо выполнить. Я посмотрю описание к заданиям и напишу Вам стоимость и срок выполнения. Информацию нужно прислать на почту info@дцо.рф

Илья 1 день назад

Здравствуйте) нужен отчет по практике. Практику прохожу в доме-интернате для престарелых и инвалидов. Все четыре задания объединены одним отчетом о проведенных исследованиях. Каждое задание направлено на выполнение одной из его частей. Помогите!

Иван, помощь с обучением 1 день назад

Илья, здравствуйте! Мы можем Вам помочь. Прошу Вас прислать всю необходимую информацию на почту и написать что необходимо выполнить. Я посмотрю описание к заданиям и напишу Вам стоимость и срок выполнения. Информацию нужно прислать на почту info@дцо.рф

Alina 2 дня назад

Педагогическая практика, 4 семестр, Направление: ППО Во время прохождения практики Вы: получите представления об основных видах профессиональной психолого-педагогической деятельности; разовьёте навыки использования современных методов и технологий организации образовательной работы с детьми младшего школьного возраста; научитесь выстраивать взаимодействие со всеми участниками образовательного процесса.

Иван, помощь с обучением 2 дня назад

Alina, здравствуйте! Мы можем Вам помочь. Прошу Вас прислать всю необходимую информацию на почту и написать что необходимо выполнить. Я посмотрю описание к заданиям и напишу Вам стоимость и срок выполнения. Информацию нужно прислать на почту info@дцо.рф

Влад 3 дня назад

Здравствуйте. Только поступил! Операционная деятельность в логистике. Так же получается 10 - 11 класс заканчивать. То-есть 2 года 11 месяцев. Сколько будет стоить семестр закончить?

Иван, помощь с обучением 3 дня назад

Влад, здравствуйте! Мы можем Вам помочь. Прошу Вас прислать всю необходимую информацию на почту и написать что необходимо выполнить. Я посмотрю описание к заданиям и напишу Вам стоимость и срок выполнения. Информацию нужно прислать на почту info@дцо.рф

Полина 3 дня назад

Требуется выполнить 3 работы по предмету "Психология ФКиС" за 3 курс

Иван, помощь с обучением 3 дня назад

Полина, здравствуйте! Мы можем Вам помочь. Прошу Вас прислать всю необходимую информацию на почту и написать что необходимо выполнить. Я посмотрю описание к заданиям и напишу Вам стоимость и срок выполнения. Информацию нужно прислать на почту info@дцо.рф

Инкогнито 4 дня назад

Здравствуйте. Нужно написать диплом в короткие сроки. На тему Анализ финансового состояния предприятия. С материалами для защиты. Сколько будет стоить?

Иван, помощь с обучением 4 дня назад

Инкогнито, здравствуйте! Мы можем Вам помочь. Прошу Вас прислать всю необходимую информацию на почту и написать что необходимо выполнить. Я посмотрю описание к заданиям и напишу Вам стоимость и срок выполнения. Информацию нужно прислать на почту info@дцо.рф

Студент 4 дня назад

Нужно сделать отчёт по практике преддипломной, дальше по ней уже нудно будет сделать вкр. Все данные и все по производству имеется

Иван, помощь с обучением 4 дня назад

Студент, здравствуйте! Мы можем Вам помочь. Прошу Вас прислать всю необходимую информацию на почту и написать что необходимо выполнить. Я посмотрю описание к заданиям и напишу Вам стоимость и срок выполнения. Информацию нужно прислать на почту info@дцо.рф

Олег 5 дня назад

Преддипломная практика и ВКР. Проходила практика на заводе, который занимается производством электроизоляционных материалов и изделий из них. В должности менеджера отдела сбыта, а также занимался продвижением продукции в интернете. Также , эту работу надо связать с темой ВКР "РАЗРАБОТКА СТРАТЕГИИ ПРОЕКТА В СФЕРЕ ИТ".

Иван, помощь с обучением 5 дня назад

Олег, здравствуйте! Мы можем Вам помочь. Прошу Вас прислать всю необходимую информацию на почту и написать что необходимо выполнить. Я посмотрю описание к заданиям и напишу Вам стоимость и срок выполнения. Информацию нужно прислать на почту info@дцо.рф

Анна 5 дня назад

сколько стоит вступительные экзамены русский , математика, информатика и какие условия?

Иван, помощь с обучением 5 дня назад

Анна, здравствуйте! Мы можем Вам помочь. Прошу Вас прислать всю необходимую информацию на почту и написать что необходимо выполнить. Я посмотрю описание к заданиям и напишу Вам стоимость и срок выполнения. Информацию нужно прислать на почту info@дцо.рф

Владимир Иванович 5 дня назад

Хочу закрыть все долги до 1 числа также вкр + диплом. Факультет информационных технологий.

Иван, помощь с обучением 5 дня назад

Владимир Иванович, здравствуйте! Мы можем Вам помочь. Прошу Вас прислать всю необходимую информацию на почту и написать что необходимо выполнить. Я посмотрю описание к заданиям и напишу Вам стоимость и срок выполнения. Информацию нужно прислать на почту info@дцо.рф

Василий 6 дней назад

сколько будет стоить полностью закрыть сессию .туда входят Информационные технологий (Контрольная работа, 3 лабораторных работ, Экзаменационный тест ), Русский язык и культура речи (практические задания) , Начертательная геометрия ( 3 задачи и атестационный тест ), Тайм менеджмент ( 4 практических задания , итоговый тест)

Иван, помощь с обучением 6 дней назад

Василий, здравствуйте! Мы можем Вам помочь. Прошу Вас прислать всю необходимую информацию на почту и написать что необходимо выполнить. Я посмотрю описание к заданиям и напишу Вам стоимость и срок выполнения. Информацию нужно прислать на почту info@дцо.рф

Марк неделю назад

Нужно сделать 2 задания и 1 итоговый тест по Иностранный язык 2, 4 практических задания и 1 итоговый тест Исследования рынка, 4 практических задания и 1 итоговый тест Менеджмент, 1 практическое задание Проектная деятельность (практикум) 1, 3 практических задания Проектная деятельность (практикум) 2, 1 итоговый тест Проектная деятельность (практикум) 3, 1 практическое задание и 1 итоговый тест Проектная деятельность 1, 3 практических задания и 1 итоговый тест Проектная деятельность 2, 2 практических заданий и 1 итоговый тест Проектная деятельность 3, 2 практических задания Экономико-правовое сопровождение бизнеса какое время займет и стоимость?

Иван, помощь с обучением неделю назад

Марк, здравствуйте! Мы можем Вам помочь. Прошу Вас прислать всю необходимую информацию на почту и написать что необходимо выполнить. Я посмотрю описание к заданиям и напишу Вам стоимость и срок выполнения. Информацию нужно прислать на почту info@дцо.рф