bbk 000000
УДК 628.16.081.3
Середкина Е. В., Квачан Е. П., Нежура Е. А.
Безреагентная очистка подземных вод
(на примере Амурского водозабора, г. Комсомольск-на-Амуре)
Аннотация
До настоящего времени не существовало экономически доступной и экологически обоснованной технологической схемы наземной станции кондиционирования подземных вод на Дальнем Востоке. Высокое содержание железа и марганца при низких показателях Eh и pH предопределяло использование реагентных методов очистки. Приведено сравнение двух технологических схем – реагентной и безреагентной (с применением каталитической фильтрующей загрузки). Показано, что применение технологии с использованием трех реагентов не является единственно возможным решением. Использование импортного оборудования и реагентов ставит эксплуатирующую организацию городской водоочистной станции в зависимость от ценовой политики поставщика. Приведена испытанная в реальных условиях водозабора и принятая к реализации технологическая схема очистки воды с применением каталитических фильтрующих загрузок и оборудования российского производства. При разработке технологической схемы безреагентной очистки воды основной задачей являлась интенсификация процессов очистки с целью сокращения капитальных и эксплуатационных затрат.
Ключевые слова
безреагентный метод , декарбонизация , деманганация , каталитическая фильтрующая загрузка , обезжелезивание , очистка подземных вод
Подробнее...
bbk 000000
УДК 628.16.081
Селюков А. В., Байкова И. С.
Обезжелезивание-деманганация подземных вод водозабора «Северный» г. Ханты-Мансийска
Аннотация
Представлены результаты исследования процесса обезжелезивания-деманганации подземных вод водозабора «Северный» г. Ханты-Мансийска. Обрабатываемая подземная вода характеризуется низкими значениями жесткости, щелочности, солесодержания и температуры, что свойственно водам Тюменского Севера. Технология очистки воды на водозаборе не обеспечивает нормативного качества питьевой воды по железу и марганцу. Предложен альтернативный метод окисления перманганатом калия. В результате пилотных испытаний на водозаборе «Северный» установлена его оптимальная доза, позволяющая снизить концентрации железа и марганца до нормативного уровня. Показано, что предварительное подщелачивание обрабатываемой воды до рН 7,5 и 8,5 позволяет снизить эту дозу в 3–10 раз.
Ключевые слова
деманганация , обезжелезивание , перманганат калия , подземные воды , технологические испытания
Подробнее...
bbk 000000
УДК 628.161.2:546.72/.711
Говоров О. Б., Говорова Ж. М., Квартенко А. Н.
Исследование и опыт внедрения инновационных технологий кондиционирования подземных вод
Аннотация
Подземные воды часто характеризуются наличием растворенных газов, соединений железа и марганца, в отдельных случаях фтора, биогенных компонентов, органических веществ природного и антропогенного происхождения и др. Поэтому на первом этапе обработки подземных вод требуется предварительное удаление из них растворенных газов и насыщение воды кислородом воздуха, необходимым для окисления соединений закисных форм удаляемых ингредиентов. Испытания технологий кондиционирования подземных вод проведены в условиях действующей водопроводной станции на экспериментальных установках. Технологии предусматривают применение на первой ступени биореакторов со струйной вакуумной эжекцией и последующее фильтрование воды через фильтры с плавающей загрузкой. Показана роль и преимущества биореакторов и технологии с их использованием по сравнению с другими аэрационными сооружениями и устройствами. По результатам исследований уточнены технологические параметры работы основных сооружений, позволяющие стабильно обеспечивать нормативную степень очистки воды. Установлено, что после «зарядки» загрузки в биореакторе и фильтре, наряду с аэрацией и удалением растворенных газов, эффективность обезжелезивания на первой ступени составляет от 78,6 до 88,9%, на второй – до 97% при скорости фильтрования соответственно 25 и 8 м/ч. Приведены данные экспериментальных исследований и промышленных испытаний на действующем водозаборе. Обобщен опыт эксплуатации промышленных станций, подтверждающий эффективность разработанных энергосберегающих технологий кондиционирования подземных вод.
Ключевые слова
биореактор , деманганация , обезжелезивание , подземные воды , производственные испытания , фильтр с плавающей загрузкой , энергосберегающая технология
Подробнее...
bbk 000000
УДК 628.16.081:546.72/.711
Рязанцев А. А., Глазков Д. В., Просяников Е. Д.
Удаление железа и марганца из природных вод
Аннотация
Целью исследований было изучение влияния кавитации, инициированной в низконапорных устройствах струйного типа, на кинетику окисления ионов Fe2+ и Mn2+, а также разработка метода удаления марганца и железа из природных вод без использования химических реагентов. Приведены результаты исследований и механизмы каталитического окисления железа Fe2+ и марганца Mn2+ в воде под воздействием кавитации. Устройство струйного типа снабжено кассетой, выполненной в виде конуса, с помещенной в нее загрузкой из дробленого природного марганцевого минерала псиломелана или мелких кусочков стальной стружки. Частицы катализатора MnO2 и (или) FeOOH, попадающие в воду вследствие коррозии загрузки под воздействием кавитации, становятся центрами, на которых осуществляется адсорбция и окисление ионов Fe2+ и Mn2+. Установлено, что в этих условиях окисление Fe2+ не является лимитирующей стадией, а полное окисление ионов Mn2+, исходная концентрация которых составляла 2 мг/л, происходит за 5 минут. Причинами быстрого окисления марганца в реакторе с загрузкой из стальной стружки служат высокая скорость коррозии Fe0 под воздействием кавитации и каталитическое действие аморфных гидроксидов железа, образующихся при коррозии загрузки. Полученные экспериментальные данные позволили разработать технологическую схему очистки воды от марганца и железа, включающую кавитационный модуль и керамические мембранные фильтры, работающие в режиме кросс-фильтрации. Рассчитаны размеры и объем очистных сооружений для станции водоподготовки производительностью 60 м3/сут.
Ключевые слова
деманганация , железо , кавитация , каталитическое окисление , кросс-фильтрация , марганец , обезжелезивание , природные воды
Подробнее...
bbk 000000
УДК 628.161.2:546.72/.711
Тесля В. Г., Алексеев В. С., Кулаков В. В.
О критериях выбора наилучшей доступной технологии водоподготовки применительно к Амурскому водозабору (г. Комсомольск-на-Амуре)
Аннотация
При выборе технологии кондиционирования подземных вод предлагается ориентироваться на рекомендации СП 31.13330.2012 «Водоснабжение. Наружные сети и сооружения», «Классификатор технологии очистки природных вод» (НИИ ВОДГЕО, 2000 г.) и минимизацию воздействия на окружающую среду. Показано, что внутрипластовая очистка подземных вод максимально соответствует требованиям к наилучшим доступным технологиям и отечественным стандартам, разработанным на основе международного стандарта ISO 14000. На примере Амурского водозабора г. Комсомольска-на-Амуре отмечается полное соответствие запроектированной технологии внутрипластовой очистки от соединений железа и марганца упомянутым критериям с учетом специфического состава воды. При обсуждении особенностей реагентной обработки подземных вод обращено внимание на недопустимость многотоннажного использования прекурсора – перманганата калия для кондиционирования воды. Предлагается проводить дополнительную проверку технологии водоподготовки с учетом экономической эффективности.
Ключевые слова
внутрипластовая очистка , водоподготовка , деманганация , обезжелезивание , подземные воды , реагентная обработка
Подробнее...
bbk 000000
УДК 628.161.2:546.72/.711
Тесля В. Г., Стеблевский В. И., Домнин К. В., Херлитциус Йобст, Кулаков В. В.
Опытно-промышленная эксплуатация пилотной установки внутрипластовой очистки подземных вод
на Тунгусском водозаборе
Аннотация
Приводятся результаты опытно-промышленной эксплуатации пилотной установки внутрипластовой очистки воды от железа и марганца на Тунгусском водозаборе подземных вод г. Хабаровска. Подземные воды Тунгусского месторождения характеризуются высоким содержанием железа, марганца, растворенной углекислоты на фоне низких значений рН. Установка включала три эксплуатационных и 14 наблюдательных скважин. Показано положительное влияние искусственной подпитки пласта в зоне действия установок внутрипластовой очистки водой с повышенными значениями рН и содержания растворенного кислорода. На основе анализа данных качественного состава воды из наблюдательных скважин, расположенных на различном расстоянии от эксплуатационных и в разных частях пласта, дана схематическая визуализация размеров зоны осадконакопления вокруг эксплуатационных скважин. По результатам работы пилотной установки выполнен рабочий проект водозабора с внутрипластовой очисткой производительностью 106 тыс. м3/сут и в настоящее время завершено строительство первой секции водозабора производительностью 25 тыс. м3/сут.
Ключевые слова
внутрипластовая очистка , гидродинамическое моделирование , деманганация , обезжелезивание , подземные воды
Подробнее...
bbk 000000
УДК 628.161.2:546.72/.711
Герасимов М. М., Смирнов А. Д., Давлятерова Р. А., Домнин К. В., Архипова Е. Е., Метелица Е. К., Смагин В. А., Беляк А. А.
Деманганация декарбонизированных подземных вод Тунгусского месторождения с использованием каталитических загрузок
Аннотация
Приведен краткий анализ методов деманганации природных вод. Определена эффективность очистки от марганца фильтрованием через загрузку «черный песок», уточнены технологические параметры процесса для очистки декарбонизированной воды Тунгусского месторождения подземных вод. Оценена эффективность водовоздушной промывки загрузки для восстановления ее свойств по завершении фильтроцикла. Установлена необходимость активации загрузки «черный песок» перманганатом калия. Разработана полная технологическая схема сооружений водоподготовки на Тунгусском водозаборе г. Хабаровска для деманганации воды, включая обработку промывных вод и осадка.
Ключевые слова
активация фильтрующей загрузки , декарбонизация , деманганация , длительность фильтроцикла , подземные воды
Подробнее...
bbk 000000
УДК 628.161.2:546.72/.711
Селюков А. В., Байкова И. С., Соловьева О. В.
Кондиционирование подземных вод Амурского водозабора (г. Комсомольск-на-Амуре)
Аннотация
Приведены результаты исследований по кондиционированию подземных вод Амурского водозабора г. Комсомольска-на-Амуре. В настоящее время здесь ведется строительство комплекса сооружений обезжелезивания-деманганации в пласте, однако пробная эксплуатация первой очереди показала, что нормативное качество очищенной воды не достигается. Предложена альтернативная технология – обработка реагентами, позволяющая очищать воду от железа и марганца, а также стабилизировать ее. Технологические испытания учитывают все возможные сценарии эксплуатации строящегося комплекса сооружений пластовой очистки подземных вод.
Ключевые слова
деманганация , обезжелезивание , подземные воды , стабилизационная обработка
Подробнее...
bbk 000000
УДК 628.161.2:546.72/.711
Селюков А. В., Байкова И. С.
Кондиционирование подземных вод для хозяйственно-питьевого водоснабжения промышленной площадки НПЗ
Аннотация
Приведены результаты экспериментальных исследований по кондиционированию подземных вод с высоким содержанием железа для целей хозяйственно-питьевого водоснабжения промышленной площадки нефтеперерабатывающего завода. На первом этапе были установлены точные значения водородного показателя подземной воды и окислительно-восстановительного потенциала среды, что позволило оценить возможность применения различных технологических процессов обезжелезивания-деманганации. Для измерений была использована проточная термостатированная ячейка специальной конструкции. Комплексная технология реагентной обработки, разработанная ранее для кондиционирования подземных вод Тюменского Севера, позволяет и в этом случае получить питьевую воду нормативного качества. Для очистки воды от железа и марганца с одновременной стабилизационной обработкой используются реагенты, имеющие сертификаты РФ для питьевого водоснабжения: перекись водорода (ГОСТ 177-88), перманганат калия (стандарт ANSI/AWWA 603-88) и каустическая сода (стандарт GB 5175-2008). Применение стабилизационной обработки гарантирует отсутствие вторичного загрязнения воды железом в разводящих сетях. Отделение нерастворимых продуктов реакции производилось путем фильтрования через зернистый слой (кварцевый песок фракции 0,5–1,2 мм). Полученные зависимости окислительно-восстановительного потенциала от доз реагентов позволяют автоматизировать процесс дозирования. В этом случае технология обеспечивает получение питьевой воды с остаточным содержанием железа и марганца менее 0,1 мг/л. В качестве дополнительного эффекта технология обеспечивает снижение содержания в воде примесей техногенного происхождения – АПАВ (75%) и нефтепродуктов (90%). При этом остаточное содержание АПАВ соответствует нормативу для бутилированной воды. На основе проведенных испытаний разработан Технологический регламент проектирования сооружений кондиционирования подземных вод производительностью 4800 м3/сут.
Ключевые слова
деманганация , обезжелезивание , очистка от техногенных примесей , подземные воды , стабилизационная обработка
Подробнее...
bbk 000000
УДК 628.112.13
Стеблевский В. И., Кулаков В. В.
Ввод в эксплуатацию альтернативного подземного источника водоснабжения Хабаровска
Аннотация
Приведено технико-экономическое сравнение технологии подготовки питьевой воды из подземных вод в водоносном горизонте Тунгусского месторождения с традиционными технологиями обезжелезивания и деманганации на наземных установках. Определены преимущества геотехнологического метода внутрипластовой очистки, который в 2,5 раза экономичнее традиционного. Опытно-промышленная эксплуатация пилотной установки позволила получить питьевую воду, соответствующую нормативным требованиям, без использования реагентов и необходимости строительства дорогостоящих наземных очистных сооружений.
Ключевые слова
деманганация , обезжелезивание , очистка в водоносном пласте , подземные воды
Подробнее...
|
