bbk 000000
УДК 628.161.2:614.777:546.47/.49
Ларионов С. Ю., Пантелеев А. А., Рябчиков Б. Е., Шилов М. М., Касаточкин А. С.
Очистка воды подземных источников от природных радионуклидов
Аннотация
В подземных водоисточниках ряда регионов России присутствуют радионуклиды природного происхождения в концентрациях, превышающих предельно допустимые нормы для питьевой воды. Естественная радиоактивность воды обусловлена присутствием продуктов распада изотопов урана 238U и тория 232Th, в том числе радия и радона. Для очистки воды, содержащей радий, используют известковое умягчение, сорбцию на специальных адсорбентах (например, цеолитах), ионообменное умягчение, а также активную окись алюминия или активный глинозем, марганецсодержащую загрузку. По данным методам очистки имеется ряд публикаций, где указывается возможность использования обратного осмоса или нанофильтрации, однако информация по их применению отсутствует. Мембранные технологии в сочетании с традиционными методами позволяют создать схему очистки подземных вод от радионуклидов. В проведенных испытаниях по получению воды требуемого качества для подпитки открытой теплосети накопления радионуклидов не наблюдалось. За время работы (1,5 месяца) установки ультрафильтрации в промежутке между обратными промывками радиационный фон непосредственно у мембраны незначительно возрастал, но после промывки возвращался к исходному значению. Число промывок составило более 100, что дает статистически достоверные данные. Установка обратного осмоса работала на пермеате ультрафильтрации. Суммарное содержание радионуклидов в исходном растворе – на уровне 1,4 Бк/л, в фильтрате обратного осмоса – 0,005 Бк/л, что существенно ниже допустимого значения. В концентрате обратного осмоса эта величина не превышает 1 Бк/л, что позволяет, в соответствии с нормативами, сбрасывать его в открытую гидросеть. Накопление активности на мембранах обратного осмоса не наблюдалось.
Ключевые слова
аэрация , мембранная технология , нанофильтрация , обратный осмос , очистка воды , радиоактивные отходы , радионуклиды , ультрафильтрация
Подробнее...
bbk 000000
УДК 628.16.6
Первов А. Г., Ефремов Р. В., Спицов Д. В., Андрианов А. П., Горбунова Т. П.
Мембранные методы в питьевом водоснабжении: подбор мембран, прогноз качества воды, утилизация концентрата
Аннотация
Показано, что применение мембранных установок обратного осмоса и нанофильтрации для очистки воды в системах питьевого водоснабжения осложняется наличием больших расходов концентратов, подлежащих сбросу в канализацию. Для уменьшения расхода воды на собственные нужды разработана и экспериментально проверена технология обработки концентрата на дополнительной ступени с помощью нанофильтрационных мембран. Расход образующегося при этом концентрата составляет не более 1–6% от общего расхода очищаемой воды, а фильтрат второй ступени может смешиваться либо с очищенной, либо с исходной водой в зависимости от наличия в ней жесткости и таких загрязнений, как железо, аммоний, фтор, мышьяк и др. Представлены технологические схемы процесса, схемы массового баланса и состав исходной воды, фильтрата и концентрата на разных ступенях очистки.
Ключевые слова
мембранный метод , нанофильтрация , обратный осмос , питьевое водоснабжение , утилизация концентрата , фильтрат
Подробнее...
bbk 000000
УДК 628.316:66.081.63
Первов А. Г., Матвеев Н. А.
Использование мембран для очистки поверхностных стоков и оборотных вод автомоек
Аннотация
Представлены результаты исследований технологии очистки поверхностных стоков и оборотной воды автомоек с использованием обратноосмотических систем, оснащенных специально разработанными мембранными аппаратами с «открытым» каналом, позволяющих обрабатывать воду с высоким содержанием взвешенных веществ. Для обработки исходной сточной воды в мембранной установке использованы две ступени концентрирования: на первой ступени – обратноосмотические мембраны, обеспечивающие высокое качество очистки, на второй ступени – нанофильтрационные мембраны, обеспечивающие концентрирование растворов с высоким солесодержанием и минимальными затратами энергии. Особенность технологии состоит в утилизации концентрата обратноосмотической установки, который выводится из системы вместе с влажным осадком. Представлены результаты лабораторных исследований мембранной очистки ливневых сточных вод с использованием специальных рулонных элементов с «открытым» каналом и новых мембран BLF. Установлено, что при увеличении выхода фильтрата до 0,9 производительность установки падает в 2,5–3 раза. Вода от автомоек проходит аналогичную обработку. Как показали пилотные испытания, нецелесообразно доводить концентрацию солей в оборотной воде до значения выше 17 000 мг/л. Представлены зависимости роста концентраций загрязнений в фильтрате установки и производительности мембран в зависимости от увеличения солесодержания обрабатываемой воды и кратности ее объемного концентрирования в установке обратного осмоса. Определены параметры работы мембранных установок на сточных водах данного типа с эффективным удалением нефтепродуктов, СПАВ и других загрязнений. Показаны возможности утилизации концентрата.
Ключевые слова
взвешенные вещества , концентрат , нефтепродукты , обратный осмос , поверхностный сток , фильтрат
Подробнее...
bbk 000000
УДК 628.161.2.66.081.63
Аскерния А. А., Хамизов Р. Х., Миголь В. Г.
Особенности массопереноса соединений кремния через обратноосмотические мембраны
Аннотация
При обработке кремнийсодержащих природных вод с различной минерализацией на двухступенчатых обратноосмотических установках преимущественно имеет место перенос коллоидных (полимерных) форм кремнекислоты через полупроницаемые мембраны на второй ступени обескремнивания воды. На основании результатов исследований, выполненных на двухступенчатых обратноосмотических установках в промышленных условиях, предпринята попытка анализа полученных данных на модели, учитывающей эффективность осадкообразования на активной поверхности обратноосмотической мембраны. Дано обобщение экспериментальных результатов по обратноосмотической обработке кремнийсодержащих природных вод. Предложена физико-химическая модель переноса коллоидного кремния через мембраны, предусматривающая эффекты намывной фильтрации и процессы деполимеризации и полимеризации кремния при прохождении раствора через соответствующие фильтрационные слои. При наличии подвижного фазового равновесия намывная фильтрация приводит к увеличению концентрации растворенного кремния, подаваемого на рабочую поверхность мембраны, и последующему (обратному) восстановлению равновесного состава фаз в пермеате. Предложена приближенная математическая модель для стационарного режима массопереноса.
Ключевые слова
коллоидный кремний , мембранный перенос , намывная фильтрация , обратный осмос , природные воды , сорбция
Подробнее...
bbk 000000
УДК 628.16:62-278
Первов А. Г., Андрианов А. П., Горбунова Т. П.
Разработка мембранных технологий с уменьшенным расходом воды на собственные нужды
Аннотация
Рассмотрены вопросы совершенствования мембранных технологий, используемых в водоподготовке, для снижения расхода концентрата установок обратного осмоса и промывных вод установок ультрафильтрации. Изменение конструкции мембранного канала позволяет ликвидировать причины образования кристаллов осадка. Предложены новые технологии очистки воды с утилизацией концентрата и уменьшением расхода воды на собственные нужды.
Ключевые слова:
водоподготовка , концентрат , мембрана , обратный осмос , ультрафильтрация , фильтрат
Подробнее...
bbk 000000
УДК 628.35:62-278
Первов А. Г.
Решение проблем сброса сточных вод автономных промышленных объектов
Аннотация
Представлены новые технологии очистки сточных вод с помощью обратного осмоса без использования биологических методов. Основную сложность в применении процесса обратного осмоса представляет образование концентрата. Предложена технология, при которой расход концентрата сокращается до величины, не превышающей 1% общего расхода очищаемой воды (что соответствует расходу избыточного активного ила, поступающего на иловые площадки в установках биологической очистки). Поскольку объем концентрата зависит от солесодержания очищаемой воды, для снижения объема рекомендуется в систему водоснабжения объекта подавать воду с низким солесодержанием. Комплексный подход к решению проблемы уменьшения сброса сточных вод промышленного объекта в окружающую среду заключается в применении мембранных установок для водоподготовки (в котельных), очистки воды для хозяйственно-питьевых нужд, очистки сточных вод и их повторного использования для технических нужд (полива, контуров отопления).
Ключевые слова
концентрат , мембранная установка , обратный осмос , рациональное водопользование , солесодержание , сточные воды
Подробнее...
bbk 000000
УДК 628.165:62-278:621.311.21
Цабилев О. В., Стрелков А. К.
Оценка параметров установки обратного осмоса при эксплуатации в производственных условиях
Аннотация
Нерастворенные и растворенные вещества, содержащиеся в воде, подаваемой на установку обратного осмоса, способны образовывать отложения. Для минимизации их отрицательного влияния в состав общей технологической схемы водоподготовки вводится оборудование для предварительной очистки воды, обеспечивающее ее качество согласно требованиям производителей мембранных элементов. Приведены основные рабочие параметры эксплуатируемой в производственных условиях установки обратного осмоса с рулонными обратноосмотическими элементами. Проведена математическая обработка значений рабочих параметров, по полученным данным построены графики. Показано изменение параметров работы установки до и после проведения химической промывки мембранных элементов. Дана оценка сходимости расчетных и фактических данных в рассматриваемых условиях. Приведенные зависимости позволяют оценивать рабочие параметры мембранных элементов, определять межпромывочный интервал и эффективность проведенной химической промывки. Применение представленной методики оценки рабочих характеристик также позволит обосновывать гарантийные требования к производителю установок обратного осмоса и мембранных элементов.
Ключевые слова
мембранная технология , мембранный элемент , обессоливание , обратный осмос , пермеат , химическая промывка
Подробнее...
bbk 000000
УДК 628.162:62-278
Андрианов А. П., Первов А. Г., Ефремов Р. В., Спицов Д. В.
Выбор эффективных ингибиторов для технологических схем опреснения воды Черного моря
Аннотация
Опреснение морской воды методом обратного осмоса широко применяется для целей питьевого и хозяйственного водоснабжения. Однако одной из главных проблем, осложняющих работу установок, является образование малорастворимых солей в мембранных аппаратах. Для предотвращения образования на мембранах кристаллических осадков используются различные методы. Наиболее эффективным является дозирование ингибиторов в исходную воду. Разработаны различные эффективные ингибирующие вещества. В последние годы основным направлением исследований в этой области стали новые типы ингибиторов, которые не содержат фосфор и легко подвергаются биоразложению. Проведены испытания шести новых ингибиторов, не содержащих фосфора, дано их сравнение с традиционно применяемым ингибитором Аминат-К. Представлены экспериментальные зависимости, позволяющие определить скорость образования осадка карбоната кальция в мембранных аппаратах. На основании полученных данных рассчитаны оптимальные значения эксплуатационных затрат на опреснение морской воды. Главной целью исследований было сравнение эффективности новых разработанных и традиционных ингибиторов при их применении в схемах опреснения морской воды (на примере имитата воды Черного моря). Вывод об эффективности применяемых ингибиторов делается на основе определения минимальной величины эксплуатационных затрат на опреснение.
Ключевые слова
водоподготовка , ингибитор , мембранный аппарат , морская вода , обратный осмос , опреснение , осадок малорастворимых солей
Подробнее...
bbk 000000
УДК 628.35:62-278
Первов А. Г., Матвеев Н. А., Карасев П. Л., Мотовилова Н. Б.
Очистка поверхностного стока от нефтепродуктов и СПАВ с использованием систем обратного осмоса
Аннотация
Представлены результаты исследований по созданию новых технологий очистки ливневых стоков от нефтепродуктов и синтетических поверхностно-активных веществ. В основе технологий лежит процесс обратного осмоса с использованием мембранных аппаратов нового типа с «открытым каналом». При устранении причин осадкообразования исходная вода может концентрироваться в аппаратах в десятки раз. Расход концентрата (водного раствора, содержащего все загрязнения в сконцентрированном виде) уменьшается, составляя не более 1% объема исходной воды. При таком небольшом расходе концентрат удаляется вместе с осадком. Приведены расчеты по определению экономического эффекта при комплексном использовании ливневых вод в технических целях и их утилизации.
Ключевые слова
взвешенные вещества , кратность концентрирования , мембранный аппарат , нефтепродукты , обратный осмос , очистка воды , поверхностный сток
Подробнее...
bbk 000000
УДК 628.112.23:628.168.4
Цабилев О. В., Стрелков А. К., Быкова П. Г., Занина Ж. В., Васильев В. В.
Подготовка артезианской воды для хозяйственно-питьевого водоснабжения
Аннотация
Приведен пример решения задачи улучшения качества артезианской воды до нормативных значений с помощью баромембранных технологий. Описывается оптимальная с экологической и экономической точек зрения технологическая схема подготовки воды для хозяйственно-питьевых нужд поселка. Приводятся сравнительные результаты технологических расчетов различных схем деминерализации и умягчения воды, включающих процессы ионного обмена, нанофильтрации и обратного осмоса.
Ключевые слова
ионный обмен , нанофильтрация , обезжелезивание , обратный осмос , селективность , умягчение
Подробнее...
|
