WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 | 2 || 4 |

Показано, что глубокое извлечение токсичных примесей из воды (до 0,1-0,4 ПДК) обеспечивается сочетанием углевания с сорбционной доочисткой на ГАУ, однако остаточные концентрации токсикантов в фильтрате при углевании перед механическими фильтрами обеспечивают степень очистки ниже нормативов для всех компонентов смеси, что позволяет отказаться от дополнительной сорбционной ступени после стадии механического фильтрования.

После выявления высокой и достаточной эффективности углевания одинаковыми дозами (до 10 мг/л) в различные точки схемы дальнейшие исследования были направлены на исследование режимов дробного введения ПАУ, с целью поиска возможностей снижения его рабочей дозы.

Получены данные по эффективности режимов углевания при вводе ПАУ в разные точки технологической схемы: в смеситель и/или перед механическим фильтром (табл. 1). Показано, что высокие концентрации НП (до 12 ПДК) удаляются из воды до нормативных значений уже при минимальных дозах сорбента (до 5 мг/л), независимо от места его дозирования. Напротив, при экстраординарных концентрациях СПАВ и фенола эффективность их удаления выше, при дозировании сорбента перед фильтрами, а максимальное извлечение данных токсикантов обеспечивается раздельным дозированием ПАУ в обе точки схемы.

Таблица 1

Эффективность снижения концентраций ксенобиотиков в воде после механического фильтра при различных режимах углевания

Режим и дозы ПАУ

НП, ед. ПДК

СПАВ, ед. ПДК

Фенол, ед. ПДК

Исходная вода (модель)

1,2-12

1-1,5

23-27

5 мг/л в СМ

0,5

-

14,3

5 мг/л перед МФ

0,5

0,16

8

10 мг/л в СМ

0,5

-

10,1

5 мг/л в СМ + 5 мг/л перед МФ

0,5

0,1

1,2

15 мг/л в СМ

0,5

-

8,7

Как известно, на сорбционные свойства сорбента отрицательно влияет природный фон загрязнений воды водоисточника. Так, при углевании в смеситель ПАУ работает в наиболее тяжелых условиях, что становится наиболее заметным в паводковые периоды года.

В ходе исследований получены два наиболее эффективных режима обработки воды ПАУ, в зависимости от качества речной воды в периоды экстраординарного уровня изученных видов токсикантов: а) в межпаводковые периоды года – дозирование ПАУ в смеситель дозами до 15 мг/л; б) в паводковые периоды года – одновременное дозирование ПАУ в смеситель и перед механическими фильтрами суммарной дозой до 20 мг/л.

Получены граничные условия применимости режимов совместной реагентной обработки и углевания (табл. 2), в зависимости от значений общих показателей качества воды (естественного фона) и концентраций смеси токсикантов, а также коэффициента токсичности (Кт) смеси загрязнителей (СанПиН 2.1.4.1074-01, п. 3.4.4).

Таблица 2

Режимы обработки воды

Общие показатели качества речной воды

Суммарная загрязненность речной воды токсикантами

ПАУ в СМ

ПАУ перед МФ

Мутн.,
мг/л

Цветн.,

градусы

Ок-ть,
мг О/л

НП,
мг/л

СПАВ,

мг/л

Фенол,

мкг/л

Бифенил,
мкг/л

Кт

5-10

5-10

3-7

40-55

7-12

6-12

0,8-2

12-35

2-5

84-158

10-15

-

0,5-2

25-35

5-8

6-21

1-2,5

7-18

3-9

118-241

В главе 4 «Практическая реализация предлагаемых решений» приведены методические указания по усовершенствованию технологий очистки природных поверхностных вод реагентными и сорбционными методами, которые определяют перечень мероприятий, в зависимости от характера и уровня концентраций приоритетных токсикантов и степени загрязненности водоисточников природными примесями. В них приводится порядок действий, направленных на увеличение защитных (барьерных) функций очистных сооружений водопроводов в отношении широкого спектра антропогенных (техногенных) токсикантов, постоянно присутствующих или периодически появляющихся в воде источников питьевого водоснабжения. Предлагаемые решения предназначены, в первую очередь, для действующих сооружений, эксплуатирующихся по типовым одно- и двухступенчатым технологическим схемам, включающим реагентную обработку воды, осветление и фильтрование.

Настоящие указания разработаны с учетом: а) использования серийно выпускаемых реагентов и оборудования; б) снижения капитальных и эксплуатационных затрат; в) максимального использования при модернизации станций существующих емкостей, коммуникаций и оборудования.

При выборе путей повышения барьерных функций очистных сооружений, рекомендуется провести следующие предварительные действия:

– статистическая оценка параметров качества исходной воды за представительный период по: а) общим показателям; б) токсическим примесям (в первую очередь: нефтепродукты, фенолы, хлорфенолы, полиароматические соединения, СПАВ);

– выбор характерных для данного водозабора токсикантов (или их групп), как правило, до 4-5 наименований;

– классификация характерных для данного водозабора токсикантов (или их групп) по уровням их концентраций в водоисточнике, превышающих нормативы для питьевой воды (фоновые и надфоновые).

Предлагаемый вариант классификации предусматривает разделение вредных примесей воды на:

а) фоновые – наблюдаются постоянно или с большой частотой,

б) надфоновые (могут иметь место в истории водозабора или прогнозироваться):

– надфоновые с незначительным превышением фоновых уровней концентраций – до 30 дней в году,

– экстраординарные, в отсутствии паводка – до 10 дней в году,

– экстраординарные, в паводки – до 10 дней в году.

К фоновым уровням загрязнений отнесены значения концентраций токсикантов до 1,5-2 ПДК (в соответствие с СанПиН). При превышении этих значений вещество относится к «надфоновой» группе.

В зависимости от преобладания на водоисточнике того или иного периода его загрязненности рекомендуются следующие модернизированные технологические схемы:

А) Преобладание периодов с фоновыми концентрациями токсикантов.

Рекомендуемая схема: «первичное хлорирование (УФО) реагентная обработка сульфатом алюминия и ПАА отстаивание механическое фильтрование вторичное хлорирование (УФО)»

При нахождении в водоисточнике одного или всех изученных токсикантов на фоновых уровнях рекомендуется реагентная обработка воды коагулянтом и флокулянтом с использованием наиболее эффективных коагулирующих реагентов, в т.ч. высокоосновных солей алюминия, без использования ПАУ.

Б) Преобладание периодов с незначительным превышением фоновых уровней концентраций.

Рекомендуемая схема: «первичное хлорирование (УФО) углевание ПАУ реагентная обработка «сульфат алюминия+ПАА» / «гидроксохлорид алюминия+ПАА» отстаивание механическое фильтрование вторичное хлорирование (УФО)».

Получено, что в периоды года с незначительным превышением фоновых уровней концентраций таких токсикантов как нефтепродукты, СПАВ, фенол и бифенил, добиться их нормативного содержания в питьевой воде можно, используя сорбент типа СПДК-27Д, дозируемого в обрабатываемую воду до ввода основных реагентов (коагулянта, флокулянта) в дозах от 5 до 10 мг/л.

В) Преобладание периодов с экстраординарным повышением концентраций токсикантов.

Рекомендуемая схема: «первичное хлорирование (УФО) углевание ПАУ реагентная обработка «сульфат алюминия+ПАА» / «гидроксохлорид алюминия+ПАА» отстаивание углевание ПАУ механическое фильтрование вторичное хлорирование (УФО)».

Данная схема является наиболее полной и предназначена для эффективной работы сооружений в паводок. Дозы сульфата алюминия – 10-15 мг/л, ПАА – 0,05-0,3 мг/л. Режим дозирования ПАУ (типа СПДК-27Д) в смеситель (дозами до 10 мг/л) и перед механическими фильтрами (дозами до 10 мг/л) позволяет получать воду нормативного качества при следующих концентрациях токсикантов, одновременно находящихся в воде: НП до 12 мг/л, СПАВ до 4 мг/л, фенол до 35 мкг/л, бифенил до 5 мкг/л.

В межпаводковые периоды схема эффективно работает при углевании в одну точку схемы – в смеситель, дозами до 10-15 мг/л.

В случае недостижения требуемого эффекта очистки в условиях существующих на станции режимов реагентной обработки в режимах «Б» и «В» необходим переход на коагулянт с большей основностью (типа гидроксохлорида алюминия).

Г) Преобладание периодов значительных колебаний концентраций токсикантов, находящихся в смеси.

Рекомендуемая схема: «первичное хлорирование (УФО) углевание ПАУ реагентная обработка «гидроксохлорид алюминия+ПАА» отстаивание углевание ПАУ механическое фильтрование вторичное хлорирование (УФО)».

В данном случае концентрации токсикантов, дозы ПАУ и реагентов могут выходить за приведенные выше диапазоны, что требует более глубоких предварительных изысканий, основные из которых это выбор наиболее эффективного сорбента и определение его рабочих доз с проведением натурных испытаний на смеси приоритетных токсикантов.

Реализация систем углевания воды в промышленных условиях – ОСВ гг. Уфы, Хабаровска и Тольятти – показали, что для снижения экстраординарных концентраций токсикантов в исходной воде до нормативных уровней необходимо: а) при преобладании в воде низкомолекулярных соединений (например, фенола – до 20 ПДК, бифенила – до 5 ПДК, нефтепродуктов – до 5 ПДК) – дозирование ПАУ перед механическими фильтрами дозами до 15 мг/л; б) при преобладании в смеси токсикантов высокомолекулярных соединений (например, СПАВ – до 10 ПДК) – дозирования ПАУ в «голове» схемы – в смеситель, дозами до 15 мг/л; в) при одновременном присутствии в воде и низкомолекулярных (фенола – до 10-20 ПДК, нефтепродуктов – до 10 ПДК) и высокомолекулярных соединений (СПАВ – до 5 ПДК) – ввод ПАУ и в «голове» схемы и перед механическими фильтрами суммарной дозой до 20 (30) мг/л.

Внедрение технологии углевания на сооружениях происходит, как правило, в существующих объемах станции. Основным, разработанным с участием автора, элементом блока углевания является специальный контейнер, в котором сорбент доставляется с завода-изготовителя и хранится на сооружениях. В этом же контейнере готовится концентрированная суспензия ПАУ, для чего внутри предусмотрены контуры подачи горячей и холодной воды (рис. 9). Замоченный сорбент перемешивается и поддерживается во взвешенном состоянии при помощи контуров подачи воздуха.

1 – цистерна; 2 – каркас; 3 – загрузочный люк; 4 – площадка для обслуживания; 5 – патрубок подачи воды в нижний контур; 6 – патрубок подачи воды в эжектор; 7 – патрубок отвода пульпы; 8 – патрубок опорожнения контейнера; 9 – патрубок отвода воды из нижнего контура; 10 – патрубок подачи воздуха; 11 – перелив; 12 – патрубок подачи воды в верхний контур; 13 – патрубок отвода воздуха из контейнера; 14 – шкаф выходных патрубков.

Рис. 9. Контейнер для транспортировки, хранения и замачивания ПАУ

Сорбент доставляется с завода-изготовителя автомобильным или железнодорожным транспортом. Принципиальная технологическая схема узла углевания аналогична схеме приготовления основных реагентов и включает емкости для приготовления требуемой концентрации суспензии ПАУ и насосное оборудование.

Подготовка ПАУ к дозированию включает следующие операции: сухой порошок сорбента замачивается водой непосредственно в том контейнере, который доставил его с завода и перекачивается в емкости хранения концентрированного раствора пульпы; по мере необходимости, концентрат перекачивается в расходные емкости, где разбавляется до нужной рабочей концентрации.

Результаты сравнения сорбционных блоков (для станций производительностью 250 тыс. м3/сут) показывают, что внедрение блока углевания воды ПАУ (используется до 50 дней в году) взамен реконструкции существующего блока фильтров с созданием 2-х слойных фильтров с ГАУ дает годовой экономический эффект в размере 3110 тыс. рублей.

Таблица 3

Основные технико-экономические показатели

Наименование показателей

Ед. изм.

Pages:     | 1 | 2 || 4 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»