Очистка подземной воды от аммония, хрома и стронция с использованием станции очистки питьевой воды зао «конверсия»
Смотрите также:
- «Строительство здания станции уфо
- На отпуск питьевой воды и прием сточных вод
- Реферат по курсу «Защита природных ресурсов» на тему Использование электрохимических методов для
- «Живая планета и равновесие Мира. Гармония мужского и женского начала»
- Новые сорбционные материалы и технологии для подготовки питьевой воды и очистки сточных вод
- Рабочая программа учебной дисциплины «спецвопросы химической очистки воды» Цикл
- Проблемы и методы очистки промышленных сточных вод
Лукерченко В.Н., Маслов Д.Н., Шабалина Т.М. ОАО «Конверсия», Москва, Россия Сегодня, когда Россия по продолжительности жизни населения занимает одно из последних мест в мире, а по данным Федеральной службы государственной статистики РФ ежегодная убыль населения Российской Федерации от болезней органов кровообращения и пищеварения составляет около 1,5 млн. человек в год, и одной из главных причин этого является некачественная, а зачастую и опасная для здоровья питьевая вода, для любого региона Российской Федерации проблема качества и безопасности питьевой воды, подаваемой населению, становится одной из первостепенных проблем, а её решение выдвигается в число государственных приоритетов. Сегодня это диктуется еще и тем, что питьевая вода, подаваемая для нужд населения, во многих регионах России, к сожалению, не только не соответствует санитарно-эпидемиологическим нормам СанПиН 2.1.4.1074-01 «Питьевая вода», но и имеет превышения по ряду опасных и особо опасных загрязнений, и является вредной для здоровья человека. Не является исключением и Московская область, где помимо железа, солей жесткости и марганца, в подземной воде наблюдается широкий спектр весьма опасных загрязнений, очистка воды от которых представляет собой весьма актуальную задачу. Компания ЗАО «Конверсия» в течение 20 лет разрабатывает и успешно внедряет на объектах водозабора в Московской области новые технологии очистки воды и водоподготовки, которые защищены патентами и авторскими свидетельствами (1, 2, 3 и другие). Одновременное присутствие в артезианской воде аммонийного азота, шестивалентного хрома и стронция при многократном превышении ПДК, вместе с примесями двухвалентного железа и солями жесткости, как показывает практика работы нашей организации, часто наблюдается на отдельных участках на юго-востоке Московской области. Если присутствие природного стронция, железа, жесткости характерно для Подольско-мячковского горизонта подземных вод, то хром и аммонийный азот являются примесями техногенного происхождения. Их концентрация подвержена колебаниям. В таблице 1 приводится сезонное изменение состава примесей воды из скважины, происходящее в результате частичного биохимического окисления аммония кислородом в водопроводной сети. Табл. 1: Состав примесей в исходной воде
Присутствие высокой концентрации ионов NН4+ совместно с нитрит- и нитрат-ионами указывает на имеющееся бактериальное заражение воды и сетей, когда не завершен биохимический процесс в присутствии кислорода воздуха. Учитывая одновременное удаление примеси двухвалентного железа упрощенной аэрацией, на 1-ой стадии станции очистки использовалась вентиляторная дегазационно-деаэрационная колонна, заполненная керамическими кольцами Рашига. Аэрированная вода с окисленным железом и частично окисленным NН4+ до нитратов, нитритов и гидроксиламина из бака-дегазатора насосом подавалась на осветительный фильтр с зернистой кварцевой загрузкой для удаления примеси железа до остаточной концентрации 0,15 мг/л. При этом снижение аммонийного азота на первой ступени на 30-40% позволило применить комплексную очистку ионообменным способом. Подбор ионообменников для одновременного извлечения аммония, нитратов, нитритов, стронция, хрома солей жидкости был проведен в результате лабораторных и стендовых испытаний на модельных системах а затем на артезианской воде. Лабораторные испытания различных типов катионитов и анионитов с использованием раздельных примесей подтвердили отсутствие диссоциированного иона шестивалентного хрома ввиду малых констант диссоциации анионов хромовых кислот. Следовательно, ионный обмен с катионитом не наблюдался. Использование макропористых анионитов (фирмы Пьюролайт) позволяло полностью извлекать хром в виде анионов CrO42+, Gr2O72+ до уровня чувствительности количественного анализа (см. табл. 2). Табл.2. Результаты обработки воды с содержанием хрома и аммонийного азота
Удаление стронция наблюдалось одновременно с солями жесткости Ca2+ и Mg2+ на сильнокислотных катионитах. При регенерации сильнокислотного катионита с переводом его в Н+ или в Na+ форму достигается одновременное извлечение NH4+, Mg2+, Ca2+, Sr2+. При противоточной регенерации смолы, динамическая обменная емкость (ДОЕ) не снижалась и наблюдалась в пределах 1,1÷1,2 мг•экв/мл. ДОЕ сильноосновного макропористого анионита, использованного при извлечении хрома, составила 0,35-0,40 мг•экв/мл. Исходя из полученных данных была разработана конструкция ионообменных фильтров со смешанной загрузкой типа ФУОП. Для поддержания концентраций солей жесткости в очищенной воде на уровне 2-3 мг•экв/дм3 часть потока до 20% воды байпасировалась. В случае высоких концентраций аммонийного азота, при его удалении (до ≈ 40%) на первой ступени, концентрация аммония на выходе станции не превышала (см. табл.2) допустимую. Станции комплексной очистки воды от указанных примесей спроектированы для работы в автоматическом режиме на гидравлических системах «Акваматик». При необходимости, система позволяет осуществлять быстрое перепрограммирование режима в зависимости от изменения состава примесей в исходной воде и необходимости требуемой глубины регенерации ионообменников. Выводы: Научно-техническим отделением ЗАО «Конверсия» разработан и запатентован способ комплексной очистки подземных вод, содержащих аммонийный азот, стронций, хром, железо при превышении концентраций 2÷7 ПДК с использованием ионообменных методов. Сконструировано, изготовлено и внедрено водоочистное оборудование, выполнены рабочие проекты станций водоподготовки различной производительности (10÷50 м3/час). Решены вопросы утилизации хромсодержащих отходов после регенерации ионитных фильтров смешанного действия. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ: 1. Патент РФ № 2181342 «Способ совместного безреагентного извлечения железа и марганца из воды». 2. Патент РФ № 2181109 «Способ очистки подземных вод от железа». 3. Патент РФ № 2092229 «Устройство для очистки газообразных и жидких сред от взвешенных частиц. 4. Hand Coutam and Reclat 2006, 14, # 2 англ. 5. Gode Fethy, Pehlvan erol. J. Harardous Mater. 2006. 136. # 2 c 330-337. 6. Патент РФ № 2032626, опубл. 10.04.95 г.
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
