№8|2010

ПИТЬЕВОЕ ВОДОСНАБЖЕНИЕ

bbk 000000

УДК 628.162

Гетманцев С. В., Линевич С. Н.

Очистка и обеззараживание донской воды на контактных фильтрах с использованием коагулянта последнего поколения «СКИФ™180»

Аннотация

На основании проведенных экспериментально-теоретических исследований разработана высокоэффективная компактная технологическая схема очистки и обеззараживания воды р. Дон. При этом из схемы исключаются смесители, камеры хлопьеобразования, осветлители со слоем взвешенного осадка или отстойники. Применение метода контактной ко­агуляции с высокоэффективным коагулянтом марки «СКИФ™180» позволяет сократить расход реагента на 65–70%, исключить необходимость первичного обеззараживания воды хлором или снизить расход хлора до минимума, обеспечить остаточное содержание алюминия в воде в пределах ПДК, придать режиму водообработки стабильность и значительно сократить стоимость очистки воды.

Ключевые слова

, , , , , , ,

 

Скачать статью в журнальной верстке PDF

В настоящее время на водоочистных станциях коммунальных и производственных водопроводов широко используются сложные технологические схемы очистки и обеззараживания воды (коагуляция, флокуляция, отстаивание или осветление в слое взвешенного осадка, фильтрация на скорых зернистых фильтрах, первичное и вторичное обеззараживание). Сооружения в таких технологических схемах, особенно на водопроводах большой производительности, отличаются крупными габаритами, сложностью эксплуатации, большими капитальными и эксплуатационными затратами, под их размещение требуются значительные земельные участки. На основании проведенных экспериментально-теоретических исследований разработана современная одноступенчатая компактная высокоэффективная технологическая схема очистки и обеззараживания воды р. Дон.

Существует целый ряд методов коагуляционной водообработки: коагуляция в свободном объеме, контактная коагуляция, электрохимическая коагуляция, гальванокоагуляция, коагуляция под воздействием электрических или магнитных полей. В технологии удаления из природных вод мелкодисперсных и коллоидных частиц применяются отстойники, осветлители и фильтры, микрофильтры, гидроциклоны и др. В процессе коагуляционной обработки воды используются различные виды коагулянтов – Al2(SO4)3, Fe2(SO4)3, NaAlO2 и т. д. В последнее время получили распространение новые коагулянты оксихлоридной группы Al(OН)aClb. К этой группе относится и коагулянт «СКИФ™180».

08_06_tabl-01

При разработке новой технологии после соответствующего теоретического анализа и патентных исследований было принято решение использовать метод контактной коагуляции, скорые контактные фильтры и в качестве реагента – новый высокоэффективный коагулянт «СКИФ™180».

Для проверки эффективности и получения технологических параметров эксплуатации разработанной и предлагаемой технологической схемы были проведены экспериментальные исследования на водоочистной станции ВОС-1 Новочеркасского центрального городского водопровода, водоисточником для которого служит р. Дон. С этой целью на ВОС-1 была собрана экспериментальная установка, моделирующая высокопроизводительный контактный фильтр. Установка представляет собой прозрачную колонку из органического стекла диаметром 6,5 см и высотой 1,6 м. Колонка загружается кварцевым песком крупностью 1–1,6 мм, высотой слоя 0,8 м. Колонка оборудована подводящими и отводящими трубопроводами с запорно-регулирующей арматурой, обеспечивающими эксплуатационные параметры (производительность, дозирование раствора коагулянта, переключение режимов работы: рабочего, регенерационного и др.). Для получения сравнительной характеристики эффективности исследуемой технологии одновременно проводились опыты по контактной коагуляции и по коагуляции в свободном объеме с использованием «СКИФ™180» и Al2(SO4)3∙18Н2О.

В процессе исследований дозы коагулянтов выбирались с учетом ранее проведенных испытаний – от 5 до 11 мг/л. Каждая серия опытов повторялась 2–3 раза. Результаты исследований после соответствующей статистической обработки и обобщений представлены в табл. 1 и на рис. 1. Анализ результатов проведенных исследований по эффективности обработки донской воды контактной коагуляцией с использованием в качестве коагулянта Al2(SO4)3∙18Н2О (табл. 1) показал, что:

  • доза коагулянта в 1,3 раза меньше, чем при коагуляции в свободном объеме;
  • снижение мутности и цветности происходит более эффективно, чем при коагуляции в свободном объеме;
  • увеличения остаточного алюминия не наблюдается, в то время как при коагуляции в свободном объеме остаточный алюминий в обработанной воде повышается в среднем в 1,3 раза;
  • достигается более высокая эффективность по микробиологическому показателю – общему микробному числу.

Результаты исследований по эффективности обработки донской воды методами коагуляции в свободном объеме и контактной коагуляции с использованием «СКИФтм180» приведены в табл. 2 и на рис. 2.

08_06_tabl-02

08_06_ris-01

08_06_ris-02

На графиках (рис. 1 и 2) достаточно наглядно выделяются две зоны, характеризующие динамику процесса:

при коагуляции в свободном объеме

1 зона – после ввода коагулянта происходит интенсивная дестабилизация коллоидных и дисперсных частиц примесей воды. За счет интенсивного снижения электрокинетического потенциала начинается процесс хлопьеобразования и осаждение наиболее крупных хлопьев;

2 зона – дальнейшее, но менее активное хлопьеобразование. Частицы примесей воды еще обладают небольшим электрокинетическим потенциалом, который препятствует быстрой коагуляции. Процесс хлопьеобразования продолжается, но очень медленно. Продолжается и осаждение хлопьев, но в замедленном режиме;

при контактной коагуляции

1 зона– более быстрая дестабилизация частиц примесей воды за счет воздействия зерен контактной загрузки. Происходит прилипание (адгезия и аутогезия) дестабилизированных частиц к зернам загрузки;

2 зона – процесс коагуляции за счет прилипания частиц примесей воды к зернам загрузки несколько замедляется в результате ее насыщения. Процесс удаления из воды коллоидно-дисперсных частиц продолжается более интенсивно, чем при режиме отстаивания в свободном объеме.

Анализ результатов исследований по эффективности обработки донской воды в режиме контактной коагуляции с использованием коагулянта «СКИФ™180»показал, что:

отмечены более высокие контролируемые показатели качества воды, чем при коагуляции ее с использованием Al2(SO4)3∙18Н2О (табл. 1, 2);

эффективность снижения мутности воды составляет 90–92% при дозе коагулянта 3–4 мг/л, в то время как в режиме коагуляции в свободном объеме достаточно эффективный результат получен при дозе 8–9 мг/л;

эффективность обеззараживания (по ОМЧ) составляет 85–96%, при использовании коагулянта Al2(SO4)3∙18Н2О – не более 76–80%;

в результате дополнительных сравнительных расчетов установлена возможность сокращения расхода коагулянта при переходе с коагуляции в свободном объеме на режим контактной коагуляции: Al2(SO4)3∙18Н2О – на 32%, «СКИФ™180» – на 67%.

08_06_ris-03

На основании проведенных исследований была разработана высокоэффективная, компактная технологическая схема очистки и обеззараживания донской воды (рис. 3). В контактном фильтре происходят следующие процессы: равномерное распределение и перемешивание обрабатываемой воды с вводимым коагулянтом; хлопьеобразование в верхних слоях загрузки; удаление из воды скоагулированных, загрязняющих воду примесей. При этом из технологической схемы исключаются смесители, камеры хлопьеобразования, осветлители со слоем взвешенного осадка или отстойники.

Выводы

Применение в технологической схеме метода контактной коагуляции с использованием высокоэффективного коагулянта марки «СКИФ™180» позволит сократить расход реагента на 65–70%, исключить необходимость первичного обеззараживания воды хлором или снизить расход хлора до минимума, обеспечить остаточное содержание алюминия в воде в пределах ПДК, придать режиму водообработки стабильность и значительно сократить стоимость очистки воды.

 

 

Российская ассоциация водоснабжения и водоотведения

ecw18 vst 200

Banner konferentciia itog 200x100

VAK2

bajkal forum 100x100

Трубопроводная арматура АБРАДОКС, АБРА, ABRADOX, ABRA

Авторизация

Внимание! Рекомендуется просматривать сайт максимально свежими версиями браузеров. Некоторые устаревшие версии (IE 8) не смогут корректно скачать материалы номеров журнала.