Очистка подземной воды от аммония, хрома и стронция с использованием станции очистки питьевой воды зао «конверсия» icon

Очистка подземной воды от аммония, хрома и стронция с использованием станции очистки питьевой воды зао «конверсия»



Смотрите также:
ОЧИСТКА ПОДЗЕМНОЙ ВОДЫ ОТ АММОНИЯ, ХРОМА И СТРОНЦИЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СТАНЦИИ ОЧИСТКИ ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ ЗАО «КОНВЕРСИЯ»

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


Примеси

(мг/дм3)

Исходная вода

Вода на выходе станции

Пр.1

Пр.2

Пр.3

Мутность

1,8

0,6

0,7

0,6

рН

7,4

7,7

7,5

7,6

Окисляемость (перманганатная мг•экв/дм3)

4,1

3,8

3,9

3,2

Аммонийный азот

16,0

14,2

13,1

1,8

Нитриты

0,04

0,09

0,09

0,01

Нитраты

0,31

0,80

0,19

0,50

Жесткость

11,0

10,0

10,0

2,4

Стронций

12,0

12,0

12,0

5,2

Железо

0,62

0,31

0,10

0,1

Хром

0,09

0,09

0,09

0,01

Общая минерализация

820

760

470

520



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

Показатели

Норма СанПиН на питьевую воду

Результаты анализа воды

После дегазатора

После фильтра

После байпаса

Цветность (град.)

20

5

<1

2

Запах (баллы)

2

2

2

2

Водный показатель (ед. рН)

6,0-9,0

7,3

7,3

7,3

Сухой остаток (мг/дм3)

1000

998

960

970

Жесткость общ (мг. экв./дм3)

7,0

12,6

0,5

2,3

Окисляемость (мг О2/дм3)

5,0

1,0

0,4

0,6

Хром +6 (мг/дм3)

0,05

0,09

<0,01

0,022

Хром +3 (мг/дм3)

0,05

<0,01

<0,01

<0,01

Железо общ. (мг/дм3)

0,3

0,1

<0,05

<0,05

Хлориды (мг/дм3)

350

208

313

281

Флориды (мг/дм3)

1,5

0,4

0,47

0,44

Фосфаты (мг/дм3)

3,5

<0,01

<0,01

<0,01

Сульфаты (мг/дм3)

500

211

33

87

Нитраты (мг/дм3)

45

36

0,1

15

Нитриты (мг/дм3)

3

0,15

<0,01

0,01

Ион аммония (мг/дм3)

2

10,1

<0,05

<1,5

Анионоактивные ПАВ (мг/дм3)

0,5

<0,015

<0,015

<0,015

Нефтепродукты (мг/дм3)

0,1

<0,05

<0,05

<0,05



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.



Скачать 92,73 Kb.
Дата конвертации23.10.2013
Размер92,73 Kb.
ТипДокументы
Разместите кнопку на своём сайте или блоге:
rud.exdat.com


База данных защищена авторским правом ©exdat 2000-2012
При копировании материала укажите ссылку
обратиться к администрации
Документы