Тюмен чака революция. Във ВиК системата на града. Той ще бъде радикално модернизиран до 2031 г. Ще се извърши преминаването към подземни източници на водоснабдяване. За целта ще бъде изграден нов подземен водоприемник, а пречиствателната станция на Метелевская, която сега използва вода от река Тура, ще бъде напълно модернизирана и преустроена за пречистване на подземни води. Пречиствателните съоръжения също очакват глобална реконструкция. Той вече е започнал и ще засегне всички етапи на пречистване на отпадъчните води - ще се появят допълнителни блокове, ще се увеличи капацитетът на съоръженията. Освен това се планира да се създаде изцяло сплавна дренажна система в града, която ще помогне за решаването на проблема с развитието на дъждовната канализационна система. За това говори Павел Перевалов, заместник-ръководител на градската администрация на Тюмен на Междурегионалната научно-практическа конференция на младите специалисти от групата компании „Росводоканал“.

Колосалният обем на строителството на нови водоснабдителни и канализационни съоръжения в град Тюмен, съпоставим с обема на съществуващата инфраструктура, ще бъде извършен от Тюменски водоканал, който е част от групата компании Росводоканал.

„Тюмен е уникален град, който има дългосрочна стратегия за модернизация на водоснабдителните и канализационните системи, подкрепена с практически документ, който съдържа финансова и икономическа обосновка, възможността за изпълнение на всички планове“, каза Павел Перевалов. „Тюмен е почти единственият град в Русия, където тази стратегия има конкретна финансова и икономическа подкрепа под формата на концесионно споразумение“.

Той отбеляза също, че нашият град със сигурност ще се превърне в платформа за въвеждане на съвременни технологии и подходи за работа в областта на водоснабдяването и канализацията. Младите специалисти предлагат огромен брой иновации, които са предназначени да подобрят качеството на пречистването на водата и като цяло да направят процесите на водоснабдяване, канализация и пречистване на отпадъчни води и работата на компанията по-ефективни.

„Сигурен съм, че всички представени проекти ще бъдат търсени“, изрази мнението си Павел Перевалов, „Защото има много свежи, интересни, иновативни мисли, от които се нуждаем днес, за да продължим напред. Може би на тази конференция ще се намерят някои първи мисли, началото на новите технологии и подходи. И след 10-15 години ще разберем, че именно на такива конференции на млади специалисти се роди първата, плаха мисъл, която в крайна сметка ще ни позволи да приложим конкретна технология, която постига точно целта за решаване на конкретен проблем.

Вячеслав Вахрин, заместник-управител на Тюменска област, също отбеляза важността на събитието, в рамките на което млади специалисти изразяват своите идеи, насочени към оптимизиране на дейността на организациите, доставящи ресурси.

„Градът ни се превръща в притегателен център за млади таланти, работещи в областта на водоснабдяването и канализацията. Вероятно поради факта, че в Тюмен винаги има голям брой практически казуси, въз основа на които човек може да експериментира, да разсъждава и да продължи напред. Младите и любознателни умове раждат нови прогресивни подходи и технологии. Важно е в тези дискусии и дискусии да се роди и изкристализира нещо, което след това е в основата на практическите действия, включително в рамките на партньорството между региона и групата компании „Росводоканал“, – обясни Вячеслав Вахрин. - Миналата година само обсъждахме планове за сключване на концесионен договор в областта на ВиК, а сега вече живеем в него. Това е един от най-големите концесионни договори в страната. С обема на инвестициите - повече от 22 милиарда рубли, осигуряващи мащабно изграждане на мрежи и съоръжения. В резултат на това жителите на Тюмен ще получат висококачествени и надеждни услуги за водоснабдяване и канализация.

Междурегионалната научно-практическа конференция на младите специалисти от Групата компании Росводоканал е ежегодно събитие, в което стотици млади учени споделят своите идеи и добри практики, повдигат остри проблеми и предлагат решения. Често изразените тук идеи впоследствие се въвеждат в практиката.

„Идеята за провеждането на такова важно събитие за цялата индустрия принадлежи на Тюмен Водоканал, за първи път млади иноватори в областта на водоснабдяването и канализацията се срещнаха в Тюмен през 2012 г.“, каза Марина Александрова, HR директор на Тюмен Водоканал. (група компании Росводоканал), който ръководи организацията на това събитие в нашия град, - всяка година за участие в конференцията във всеки от градовете на присъствие на групата компании Росводоканал се избират най-добрите проекти. За няколко години на научно-практическата конференция са реализирани десетки идеи на млади специалисти и повечето от тях са спечелили признание на федерално ниво.

Тази година в конференцията участват победители в регионални етапи от 6 големи града на Русия: Краснодар, Воронеж, Омск, Барнаул, Оренбург, Тюмен, както и представители от Москва и малките градове от Тюменска област. Техните проекти са предназначени както за използване на нови технологии в областта на пречистването на водите и отпадъчните води, така и за въвеждане на нови подходи, по-специално мобилни приложения, които правят комуникацията с клиентите още по-ефективна. Поставят се въпросите за въвеждане на нови търговски услуги и енергийно ефективни технологии.

Ето няколко теми, предложени от млади учени за обсъждане: „Интензификация на процесите на биологично пречистване чрез използване на биогориво“ (Барнаул), „Подобряване на технологиите след аварийно-възстановителни работи“ (Омск), „Оползотворяване на снежни маси с използване на топлинна енергия на системата за отвеждане на отпадъчни води (Тюмен), „Енергоспестяващи технолози в производствения процес“ (Воронеж), „Продажба на допълнително пречистена вода“ (Воронеж), „Програма за лоялност на Water Points“ (Омск), „Търговско водоснабдяване с помощта на автоматизиран воден стълб“ (Омск), „Легализация на използването на ГИС на мобилни устройства за ефективна работа на аварийните екипи „(Барнаул),„ Антимонополното спазване като мярка за предотвратяване на антимонополни рискове „(Тюмен), „Интелигентна система за информиране за дълг“ (Краснодар )," Създаване на лаборатория за проверка на измервателните устройства на базата на LLC "Тюменски водоканал "", "Увеличаване на нетарифните приходи поради лабораторни услуги" (Омск), " Оптимизиране на отчитането на инвентара като ефективен инструмент за управление на разходите на водоснабдителните и канализационните предприятия "(Тюмен)," Спестяване на бюджета чрез прехвърляне на автомобилния парк на сгъстен природен газ "(Оренбург)," Повишаване на ефективността на производствените процеси чрез използването на мобилни решения "(Тюмен).

Както уточниха от пресслужбата на Тюмен Водоканал, защитата на проекти от млади специалисти се извършва в три направления - „Производство и технологии, организация на производствените процеси“, „Икономика и финанси, търговия, маркетинг“ и „Поддръжка на бизнеса“. Представените на конференцията проекти ще получат експертна оценка и могат да станат основа за нови технологични и бизнес решения както в регионалните предприятия, така и в цялата страна.

На първо място търсим нови нестандартнии ефективни подходи за решаване на проблеми във водоснабдителната и канализационната индустрия. Този подход позволява на нашите клиенти да оптимизират разходите за инсталиране на инженерни системи и конструкции за водоснабдителни и канализационни съоръжения, да минимизират експлоатационните разходи и да решават сложни проблемни проблеми.

Ето нашето виждане за някои от тях:

ПРОБЛЕМ: съществуващите пречиствателни съоръжения не осигуряват пречистване на отпадъчни води до необходимите стандарти за качество, многобройните мерки за коригиране са неефективни и няма средства за цялостна реконструкция на ОС.

ВЪЗМОЖНО РЕШЕНИЕ:разработихме и предлагаме блокови и блок-модулни инсталации за физико-химическо допълнително пречистване на отпадъчни води с пълна (висока) заводска готовност, създадени на базата на серийни инсталации на линията VKM.R.В преобладаващото мнозинство от случаите, използването на инсталации за последваща обработка два или повече пъти по-евтинореконструкция на съществуващи пречиствателни съоръжения, три до четири пъти по-бързопо отношение на времето за изпълнение и може да се изпълнява б без да спират работатаоперационна ОС.

ПРОБЛЕМ: съществуващи пречиствателни станции за битови и питейни нужди, съществуващи пречиствателни станции за отпадъчни води или производство на храни замърсява атмосферата, излъчва неприятни миризми, което естествено води до по-нататъшни неприятни последици под формата на глоби и др.

ВЪЗМОЖНО РЕШЕНИЕ:разработихме и предлагаме модулни инсталации за пречистване на озон и дезинфекция на въздуха. Агрегатите са ефективни и безопасни в експлоатация, имат дублирана система за унищожаване на остатъчния озон, система за наблюдение на съдържанието на озон в пречистения въздух. И, което е важно, това решение е ЕВТИНО в експлоатация.

ПРОБЛЕМ: няма техническа възможност за пренасочване на отпадъчни води от отделно съоръжение или населено място в голяма градска канализационна система или към градски пречиствателни съоръжения поради значителната отдалеченост на последните, или поради неприемливата прогнозна цена на подобно събитие, и всякакви Възможностите за локално заустване на пречистени отпадъчни води са блокирани от твърдата позиция на компетентните органи: „... или „Рибхоз“, или забрана!“.

ВЪЗМОЖНО РЕШЕНИЕ:предлагаме блокови и блок-модулни инсталации за пречистване на битови отпадъчни води от линия VKMR, чийто пълен комплект предвижда оборудване за физико-химично последващо пречистване на биологично пречистени отпадъчни води. Инсталациите гарантират съответствие с най-строгите стандарти!

Подробности - вижте раздел Инсталации за биологично пречистване на битови отпадъчни води,допълнителна информация в съответната статияна нашия уебсайт.

Въвеждането на съвременни иновативни технологии е едно от приоритетните направления на Целевата програма „Чиста вода на Москва“, което е отразено в дейността на Московското държавно унитарно предприятие „Мосводоканал“. В допълнение към осигуряването на съответствие със съвременните изисквания за качеството на питейната вода, иновативните технологии предлагат екологично чисти и ефективни начини за решаване на основната задача на предприятието - да осигури на жителите висококачествена питейна вода и ефективно третиране на използваната вода.

Началото на пълномащабното внедряване на нови технологии е поставено през 2002 г., когато е пусната в експлоатация инсталация за пречистване на вода с използване на озоносорбционно пречистване на водата с капацитет 240 хил. куб.м. м на ден. През 2009 г. е въведен в експлоатация още един блок от конструкции с капацитет 160 хил. куб.м. m на ден, като също така се предвижда използването на технология за сорбция на озон.

Развитието на посоката за модернизация на технологиите в областта на естественото пречистване на водите е пускането в експлоатация през 2006 г. на Югозападния водопровод с капацитет 250,0 хил. куб. м/ден. За първи път в историята на московската водоснабдителна система етап на мембранна ултрафилтрация беше включен в състава на технологичните съоръжения.

Целевата програма „Чиста вода на Москва“ предвижда поетапно прехвърляне до 2020 г. на всички съществуващи водопроводи в Москва към използване на технологии за сорбция на озон и мембранна филтрация. Тези технологии са най-добрите налични технологии за пречистване на водата, тъй като ви позволяват да получавате чиста питейна вода, независимо от състоянието на водоизточниците.

Важна насока в развитието на пречиствателните станции е подобряването на безопасността на тяхната експлоатация. Предвид опасността от използването на газообразен хлор, Мосводоканал прехвърля технологията за пречистване на водата от хлор към натриев хипохлорит. През 4-то тримесечие на 2009 г. е пуснат в експлоатация технологичен комплекс за дезинфекция с натриев хипохлорит в Западна пречиствателна станция. До 2011 г. се планира всички станции да бъдат прехвърлени на тази технология.

Наред с това в Мосводоканал непрекъснато се усъвършенстват процесите по дезинфекция на водата. Във връзка със затягането на държавния стандарт за съдържанието на хлороформ в питейната вода се извършва целенасочено разработване на режими на хлориране в пречиствателните станции. В резултат на тази работа концентрацията на хлороформ намалява до по-малко от 30 μg / L при стандарта от 60 μg / L.

Качеството на водата, доставяна на потребителя, зависи не само от технологиите за пречистване, но и от състоянието на водоснабдителната мрежа. Към момента от 11 хил. км 6 хил. км тръбопроводи са амортизирани, или 52% от дължината им. Програмата предвижда този процент да се намали до 2020 г. до 45,5. Това ще изисква ежегодно обновяване на тръбопроводите на ниво най-малко 2% от цялата дължина на мрежите (сега тази цифра е 1,5%). Приоритетът е използването на тръби от ковък чугун, чийто експлоатационен живот е 100-120 години.

24.03.2016

Държавно унитарно предприятие „Водоканал на Санкт Петербург” системно работи за развитие на икономиката на знанието в предприятието – за увеличаване на дела на прилаганите иновативни технологии, продукти и материали.

Развитието на икономиката на знанието в СУЕ Водоканал на Санкт Петербург е насочено към повишаване на ефективността на предприятието чрез въвеждане на икономически жизнеспособни и иновативни решения. Такава дейност ви позволява да получите икономически ефект чрез използване на нови знания, оптимизиране на потреблението на енергия, намаляване на разходите за труд, както и повишаване на ефективността на конструкциите.

Системният подход на Държавното унитарно предприятие „Водоканал на Санкт Петербург” към развитието на икономиката на знанието е, че обхваща целия цикъл на въвеждане на иновации в предприятието: търсене, тестване, оценка и приложение в производствените дейности.

Вакуумната канализация може да послужи като пример за въвеждане на иновативна технология в производството на Водоканал. Неговото приложение дава възможност за ефективно и рентабилно решаване на един от сериозните проблеми на Санкт Петербург - наличието на територии, необхванати от централизирани системи за водоснабдяване и канализация.

През 2015 г. беше получен технически сертификат за пригодността за използване на тази технология в Русия, директна подкрепа беше предоставена от Комитета за енергийна и инженерна поддръжка и института Lengiproinzhproekt.

Извършената работа по проектирането на канализационни системи за битови отпадъчни води в редица населени места на Санкт Петербург показа, че при използване на традиционна напорно-гравитационна канализационна система ще са необходими значителни разходи за изграждане. Това се дължи преди всичко на преобладаващия равнинен терен и съответно на необходимостта от изграждане на голям брой помпени станции. Например само за селището Лисий нос ще се наложи изграждането на 17 канализационни помпени станции.

Технологията за вакуумна канализация има редица предимства пред традиционната система за налягане и гравитация: по-ниска цена на строително-монтажните работи (с 30-50%) - поради използването на тръби с по-малък диаметър, по-малка дълбочина на тяхното полагане, липса на ревизионни кладенци; по-кратък срок на СМР; гъвкавост на маршрута (способност за избягване на препятствия); изключване на възможността за навлизане на миризми в атмосферата и излизане на отпадъчни води на повърхността при запушвания в участъци на тръбопровода.

За внедряването на технологията за вакуумна канализация в Русия през януари 2015 г. Министерството на строителството издаде технически сертификат № 4461-15, потвърждаващ годността на вакуумната канализационна система за използване в строителството. В момента се разработват канализационни проекти за населеното място. Торики и село. Fox Nose с въвеждането на вакуумна канализация. Прогнозната цена на тези проекти е значително по-ниска от проектите, включващи използване на традиционна канализационна система.

Като част от развитието на икономиката на знанието, Водоканал работи активно и за намиране на нови ефективни технологии за допълнително пречистване и дезинфекция на пречистени отпадъчни води за внедряване във всички канализационни съоръжения в Санкт Петербург.

Тази работа се извършва в съответствие с водното и санитарно-епидемиологичното законодателство, което забранява заустването във водните басейни на отпадъчни води, които не са претърпели санитарна обработка и неутрализация, както и отпадъчни води, съдържащи патогени на инфекциозни заболявания.

Към момента, за да отговори на тези изисквания, технологията за ултравиолетова дезинфекция (НЛО) се използва при нови и реконструирани структури на града.

Въпреки това, за да се подобри надеждността и ефективността на дезинфекционните процеси, е необходимо да се въведат нови системи за допълнително пречистване на отпадъчни води. От 2009 г. ДУП „Водоканал на Санкт Петербург” тества различни технологии за допълнително третиране и дезинфекция в пилотни заводи при текущите условия на работа на съоръженията на предприятието.

Също така, като част от развитието на икономиката на знанието, Водоканал непрекъснато търси иновативни решения, чието прилагане ще подобри качеството на водоснабдителните и санитарните услуги на населението, както и ще намали негативното въздействие върху околната среда.

Например през последните години се работи по тестване на технологии за предотвратяване разпространението на неприятни миризми от съоръженията за отпадъчни води, третиране на повърхностния отток и въвеждане на мембрани в системата за пречистване и пречистване на отпадъчни води.

Много внимание се отделя на търсенето на технологии за използване на полезните качества на утайки от отпадъчни води, както и на пепелта, която се образува при изгарянето на утайки от отпадъчни води.

В ход е активна работа за намиране и тестване на нови екологично чисти реагенти, както и материали, например пясък за пещи за изгаряне на утайки от отпадъчни води.

Едно от новите ефективни решения, които вече са въведени в условията на Санкт Петербург, е използването на микротръбни канализационни системи в дренажната система. При тази технология вече положените дренажни мрежи се използват за полагане на оптични комуникационни мрежи в тях. В условия на гъсто градско развитие това решение спестява пари и не нарушава целостта на пътните настилки (няма нужда от извършване на земни работи и полагане на нови изкопи за комуникационни системи) и следователно не причинява неудобства на жителите на Санкт Петербург.

Описание:

Системи за подготовка на захранваща вода за парни котли със средно и високо налягане ("покривни котелни" и мини-CHP) за отопление на сгради или градски жилищни комплекси (CHP) (в комбинация с разработените нанофилтрационни системи със системи за обратна осмоза).

Модерни сгради - съвременни технологии за водоснабдяване!

Разработване на нови технологии и устройства, базирани на метода на нанофилтрация за водо- и топлоснабдителни системи за градски сгради

А. Г. Первов, проф., д-р техн. Sci., Катедра по водоснабдяване, MGSU

А. П. Андрианов, канд. технология Sci., Катедра по водоснабдяване, MGSU

Д. В. Спицов

В. В. Кондратиев, инженер, катедра „Водоснабдяване“, МГСУ

Настоящият темп на развитие на строителните технологии не винаги е в крак с развитието на технологиите за пречистване на водата, използвани за санитарно оборудване на съвременните сгради. Използването на очевидно остарели технологии често пречи на строителството. Например, необходимостта от създаване на допълнителни пречиствателни станции в сградите налага решаването на въпросите за поставяне, инсталиране и експлоатация (поддръжка). Следователно не само качеството на водата зависи от избраната технология, но и от размерите на конструкциите, разходите за монтаж и експлоатация, като се вземат предвид обемите на отпадъчните води и вода за собствените им нужди.

Традиционните технологии, използващи филтри под налягане с натоварвания от пясък, въглища и йонообменни смоли, са доста „тромави“, изискват разходи по време на тяхната работа (подмяна на товари или тяхното регенериране) и генерират отпадни води по време на тяхното измиване и регенериране.

Подобряването на системите за нанофилтрация дава възможност за създаване на оборудване с минимално тегло и размери, лесна инсталация и „изграждане” на капацитет, минимални разходи за поддръжка и липса на реагенти и консумативи.

Настоящата екологична ситуация допринася за по-широкото използване на мембранните системи. Това се дължи преди всичко на затягащите изисквания към качеството на питейната вода – съдържание на хлорорганични съединения, патогенни бактерии, флуориди, нитрати, стронциеви йони и др. Съвременните мембрани демонстрират безспорна ефективност и гъвкавост при пречистване на водата от различни видове замърсители. Втората основна характеристика на съвременните мембранни технологии е тяхната "екологична" чистота - липса на изразходвани реагенти и съответно опасни за околната среда изхвърляния и утайки, които създават проблем при тяхното обезвреждане. Въвеждането на плащания за използване на чешмяна вода и за зауствания в канализационната система налага използването на системи за пречистване на вода, които консумират минимално количество вода и нямат зауствания. Съвременните разработки на системи за пречистване на вода, използващи мембранни технологии, правят възможно снабдяването на инженерни системи с висококачествена вода, като по този начин се гарантира надеждността и качеството на тяхната работа.

Мембранните процеси на ултрафилтрация и нанофилтрация отдавна привличат вниманието на специалистите по водоснабдяване поради своята "универсалност" - способността едновременно да отстраняват редица замърсители от различно естество: биологични (бактерии и вируси), органични (хуминови киселини и др.) , колоиден, суспендиран, а също и разтворим в йонна форма. Разликите в мембранните процеси се състоят в нивото на пречистване на водата (проникване на определени замърсители в пречистената вода), което зависи от размера на порите на мембраните.

Технологията на нанофилтрация е известна отдавна и вече започва да се използва в питейната вода поради ефективното намаляване на съдържанието на органични съединения (цвят, летливи хлорорганични съединения) и желязо, както и на твърдостта.

Методът на нанофилтрация вече се използва широко за пречистване на повърхностни и подземни води, включително в големи градски структури (например на станции в Париж - 10 000 m 3 / h и Холандия - 6 000 m 3 / h).

Досега обаче методът на нанофилтрация се разглежда като вид метод на обратна осмоза с всичките му недостатъци: необходимостта от задълбочена предварителна обработка за предотвратяване образуването на отлагания от калциев карбонат и утайки от органични и колоидни вещества; високи експлоатационни разходи, свързани с дозиране на реагенти за предварителна обработка, използването на разтвори на почистващи препарати и високата цена на подмяна на мембранни модули; традиционните мембранни модули от типа "ролка", които не са много надеждни. Високите разходи за реагенти и други експлоатационни разходи правят специалистите все още скептични относно използването на нанофилтрация за приготвяне на висококачествена вода в големи пречиствателни станции, въпреки безспорната ефективност в сравнение с "класическите" коагулационни и окислително-сорбционни технологии.

Понастоящем методът на ултрафилтрация има широк мащаб на промишлено внедряване, който се използва главно в пречиствателни станции на градски водоснабдителни системи: от декември 2006 г. - в Москва на Югозападната гара (както и в пречиствателни станции в Париж, Лондон, Амстердам, Сингапур, в редица градове САЩ, Канада).

Въпреки това, използването на ултрафилтрационни мембрани (с размер на порите 0,01-0,1 микрона) има много ограничена област на приложение (намаляване на колоидни частици и бактерии) и не е универсално при третирането на води с различен състав. Следователно в схемите за пречистване на водата ултрафилтрацията се използва в комбинация с други технологии (коагулация и окислително-сорбционна). Основните предимства на ултрафилтрацията са много висока специфична производителност (повече от 100 l / m 2 h в сравнение с 35-40 l / m 2 h за нанофилтрация) и възможността за промиване на мембраните с обратен поток за отстраняване на примесите от мембраните .

Разработване на нова технология за пречистване на вода чрез нанофилтрация

По този начин, целта на работата беше да се проучи възможността за преодоляване на основните недостатъци на метода на нанофилтрация и създаване на технология, която съчетава ефективността на нанофилтрацията и простотата на ултрафилтрацията.

Предпоставките за създаването на такава технология са узрели отдавна. Известни са методи за пречистване на повърхностни води с помощта на нанофилтрация от големи европейски компании Norit (Холандия) и PCI (Великобритания), като се използват специални тръбни структури, които намаляват утаяването и извършват хидравлично промиване с намаляване на налягането, за да "отстранят" замърсители от повърхността на мембраната. Въпреки това, апаратите от тръбни конструкции имат много малка специфична повърхност на мембраните и значително увеличават обема на инсталациите и тяхната консумация на енергия, което в крайна сметка се изразява във високи стойности на специфични капиталови и оперативни разходи.

Съвременните мембранни устройства с ролков дизайн имат голямо предимство пред устройствата с тръбни мембрани под формата на кухи влакна, използвани в съвременните ултрафилтрационни инсталации - това е плътността на "мембранната опаковка" или висока специфична повърхност на мембраните на единица обем от устройството. При същите размери на "стандартните" мембранни модули (диаметър 200 mm, дължина 1000 mm), общата повърхност на мембраната в модула за ултрафилтрация е 18-20 m 2, а в модула за нанофилтрация 35-40 m 2. Освен това цената на производството на модул от ролка до ролка с плоски мембрани е значително (50-60%) по-евтина от този с кухи влакна. Следователно, основната посока на работа беше подобряването на структурата на ролките, за да се повиши надеждността на работата и "устойчивостта" на замърсяване. Несъвършенството на конструкцията на ролковия елемент е свързано с наличието на сепараторна мрежа (фиг. 1), която е "капан" за замърсяване. Следователно създаването на устройства с "отворен" канал без смущаваща мрежа позволява да се избегне натрупването на замърсители по време на работа и да се осигури възможност за хидравлично промиване с освобождаване на налягането. Изборът на оптимални по своите свойства нанофилтрационни мембрани и развитието на технологията за производство на мембранни модули с различни стандартни размери направиха възможно създаването на безреагентни технологии за редица случаи на пречистване на водата. Отсъствието на реагенти в схемата се осигурява, от една страна, от високата ефективност на мембраните по отношение на задържането на разтворени примеси, от друга страна, от постоянното отстраняване на примесите от повърхността на мембраната поради автоматизирана хидравлична система. промиване и поддържане на филтриращата повърхност на мембраните "чиста".

Благодарение на разработените конструкции на устройства и автоматизирано промиване са създадени технологии, които позволяват пречистване на вода с високо съдържание на суспендирани твърди вещества, желязо, твърдост и цвят. В зависимост от състава на пречистената вода (главно съдържанието на органични вещества от различно естество) се избира марката мембрани с най-подходящи селективни свойства. Изпробвани са различни видове мембрани за пречистване на повърхностни и подземни води, но най-ефективни са демонстрирани от новите разработки на мембрани от целулозен ацетат със специални стабилизиращи добавки. Благодарение на хидрофилната повърхност, мембраните са изключително ефективни при улавяне на железни йони и разтворени органични вещества. Освен това, поради своите повърхностни свойства, редица колоидни и органични съединения се отлагат по-лошо върху ацетатните мембрани, отколкото върху композитните. Горните позиции са доказани чрез обширни изследвания, описани в придружаващите публикации. Както местните, така и чуждестранните фирми нямат аналози на разработените досега устройства и мембрани. Технологията за получаване на мембрани и производството на ролкови елементи с "отворен" канал също представлява ноу-хау и не се разкрива подробно. Опитите за подобряване на каналите на ролковите елементи се извършват от редица автори дълго време, но резултатите не са доведени до широко индустриално внедряване поради сложността на технологията. В тази работа използваме предварително описаната и патентована производствена технология, но благодарение на съвместните действия на авторите тя е подобрена и се патентова.

Разработените устройства за нанофилтрация се оказват конкурентоспособни по цена, производителност и режим на измиване с ултрафилтриращите устройства, като са много по-ефективни по отношение на специфичните свойства. На фиг. 2 са показани зависимостите на производителността на апарати със "стандартен" размер от време на време при почистване на повърхностни води от реката.

Поради загубата на производителност по време на образуването на утайки върху мембраните и необратимо запушване на порите със суспендирани частици, средната производителност на ултрафилтрационните мембрани е с 40-50% по-малка от "паспортната", като се различава с 30-40% от производителност на апарата с нанофилтрационни мембрани.

Технология за последващо пречистване на вода от водопровод в градски сгради

Водата в централизираните водопроводи често съдържа суспендирани колоидни вещества (например железен хидроксид), както и бактерии поради вторично замърсяване на водата в тръбопроводите. В някои случаи се наблюдава повишено съдържание на хлор-органични вещества (по време на наводнения). Традиционно механичните филтри под налягане се използват за отстраняване на суспендирани твърди вещества, а филтрите, заредени със сорбция, се използват за намаляване на съдържанието на органични вещества и миризми.

Основните недостатъци на този подход са: използването на доста обемисти филтри (обикновено внесени от фибростъкло с диаметър 0,75-1,2 m и височина над 2 m); трудности при инсталиране на филтри в съществуващи помещения; трудности при обслужването и подмяната на изтегляния; доста бързо изчерпване на сорбционния капацитет на въглищата и необходимостта от замяната му.

Напоследък вместо механични филтри се използват устройства за ултрафилтрация, за да се осигури по-дълбоко отстраняване на железни колоиди, бактерии и вируси от водата. Освен това мембранните модули са компактни, имат значително по-малко тегло и обем в сравнение с механичните филтри, което е особено важно при използване и поставяне в градски сгради. Въпреки това, използването на сорбционни филтри в градски сгради изисква, поради ограничената сорбционна способност на товарите, доста високи разходи за обслужване на такива инсталации.

Използването на инсталации за нанофилтриране позволява решаването на проблема с отстраняването на органичните замърсители от чешмяната вода без използване на сорбционни филтри и при минимални експлоатационни разходи.

Изчисленията и проучванията показват, че отстраняването на по-голямата част (над 90%) от органичните замърсители чрез нанофилтрация може да удължи експлоатационния живот на сорбционните филтри с 10-20 пъти или съответно да намали обема им, ограничавайки се до използването на патронни филтри само в случай на миризми във водата по време на наводнения или извънредни ситуации при водоизточника. В допълнение, нанофилтрационните мембрани частично премахват твърдостта и алкалността на водата, което прави водата подходяща за използване в системи за отопление и топла вода, елиминирайки необходимостта от клиента да използва омекотители и допълнителни консумативи (таблетна сол).

Съвременните клиенти в градските съоръжения често сами образуват допълнителни изисквания за качеството на водата, много по-строги от изискванията на съществуващите международни стандарти на СЗО и SanPiN, което се дължи на наличието на „специални“ потребители в сградите - клиники, медицински центрове, кетъринг заведения и др.

Така, например, при проектирането на системите STOZ на небостъргача на Федерацията, проектантите "изправиха" изискванията за съдържание на желязо от -0,05 mg / l, GSS (халоген-съдържащи съединения) -10 μg / l (срещу стандартите на СЗО : 0,3 mg / l и 200 μg / L, съответно). Подобни изисквания се оказаха решаващи при избора на нанофилтрационни системи за водоснабдяване на сградите на Централната тилова митница и поликлиниката на ФСБ в Москва през 2002 г. (фиг. 3, 4).

В тази работа са проведени проучвания за сравняване на ефективността на намаляване на окисляемостта и съдържанието на разтворени органични вещества в чешмяната вода с помощта на ултрафилтрационни системи със системи за сорбционна последваща обработка и нанофилтрационни системи. Качеството на пречистената вода беше оценено по отношение на окислимостта.

Качеството на водата обикновено се оценява от естеството на кривите на поглъщане на светлина, където молекулното тегло и природата на органичните вещества съответстват на определени дължини на вълната.

На фиг. 5 са показани кривите на поглъщане на светлина от чешмяна вода, преминала през нанофилтрационни мембрани 4 и филтър, зареден с въглища 2 и 3. Използването на нанофилтрационни мембрани 4 дава възможност за получаване на вода с ниска окислимост. С допълнителното използване на сорбционни филтри след нанофилтрация само за премахване на миризмата, техният ресурс се увеличава многократно. Резултатите от изпитванията на експлоатационния живот на сорбционния филтър (определяне на неговия сорбционен капацитет) са показани на фиг. 6.

Икономическият ефект от прилагането на технологията за нанофилтрация се определя от намаляването на разходите за поддръжка на инсталациите за последваща обработка.

Технология за пречистване на вода за отопление и вентилация

Сегашното състояние на градското строителство изисква решаване на проблемите със снабдяването на сградите не само с висококачествена питейна вода, която отговаря на изискванията на SanPiN, но в някои случаи и с вода за специални технологични нужди:

попълване на отоплителни и отоплителни кръгове;

компоновка на веригите на спринклерите и изпарителите на климатични системи;

Конструиране на парни котли "покривни котелни" за системи за топлоснабдяване.

В зависимост от изискванията към качеството на пречистената вода в нанофилтрационните системи се използват различни видове мембрани с различни показатели за селективност (солозадържащ капацитет). При използване на мембранни инсталации за нуждите от попълване на отоплителната система и топла вода, карбонатният индекс KI на пречистената вода трябва да отговаря на следните условия:

KI = [Ca +2] · ≤ 2-5,

където, стойностите на концентрациите на калций и алкалност, изразени в mg-eq / l.

За да отговорят на тези изисквания, нанофилтрационните мембрани са идеално пригодени в комбинация с разработените мембранни елементи с "отворен канал", което изключва образуването на застойни зони в апарата и образуването на утайка от калциев карбонат в тях, което рязко намалява времето за работа на апарата.

Ако е необходимо да се получи захранваща вода за парни котли и климатични вериги, е необходима вода със стойности на твърдост на ниво 0,01-0,02 mg-eq / l. Традиционно, за да се получи дълбоко омекотена вода, се използват двустепенни системи за Na-катионизация или (в момента), вместо първия етап на Na-катионизация, блок за обратна осмоза. И в двата случая схемите за дълбоко омекотяване изискват високи експлоатационни разходи (за таблетирана сол, инхибитор, почистващи разтвори, често обслужване) и решаване на проблемите с изхвърлянето на регенериращи разтвори. С помощта на представените в работата разработки бяха създадени двустепенни схеми за омекотяване (с използване на мембранни нанофилтриращи устройства на етап I) и устройства за обратна осмоза на етап II (фиг. 7).

Такива схеми позволяват избягване на използването на реагенти по време на тяхната работа и осигуряват дълъг (над 2500 часа) период на непрекъсната работа. В някои случаи е препоръчително да се използват специално проектирани патрони с прахообразен инхибитор, за да се повиши надеждността на системите за обратна осмоза.

Разработена е специална компютърна програма за определяне на работните характеристики на мембранните вериги, използващи устройства за обратна осмоза и нанофилтрация (определяне на видовете почистващи разтвори, времетраене на непрекъсната работа и др.).

Пример за сравняване на оперативните разходи на различни схеми за дълбоко омекотяване е показан на фиг. осем.

Благодарение на използването на нови видове мембрани и мембранни устройства, времето за работа се увеличава максимално, което води до намаляване на разходите за поддръжка на инсталацията (фиг. 9).

Общ изглед на двустепенните мембранни системи е показан на фиг. десет.

Описаните технологии се използват при разработването на:

Системи за пречистване на вода за централизирано водоснабдяване: станции за пречистване на повърхностни води и станции за пречистване на подземни води с капацитет до 10 000 m 3 / h; системите са напълно без реагенти;

Системи за пречистване на вода за микрорайони и комплекси от промишлени и търговски сгради;

Системи за подобряване качеството на чешмяната вода за избрани жилищни и офис сгради;

Системи за пречистване на вода за попълване на отоплителни системи и бойлери на жилищни и промишлени сгради;

Системи за подобряване качеството на захранващата вода от технически водопроводи на градските предприятия;

Системи за приготвяне на захранваща вода за парни котли със средно и високо налягане ("покривни котелни" и мини-CHP) за отопление на сгради или градски жилищни комплекси (CHP) (в комбинация от разработените нанофилтрационни системи със системи за обратна осмоза). Разработените технологии дават възможност за решаване на проблемите, възникнали с използването на компактно, лесно сглобяемо оборудване с просто "натрупване" на мощност, осигуряващо автоматизирана денонощна работа, която не изисква реагенти и консумативи и изисква сервиз измерва не повече от 6 месеца непрекъсната работа.

За водоснабдяване на голяма (жилищна или хотелска сграда) системата за пречистване на вода може да се състои от четири мембранни блока с общ капацитет 50 m 3 / h. Размерите на всеки блок (с капацитет 12 m 3 / h) са 1,5 m (дълбочина) x 1,5 m (височина) x 0,5 m (ширина). Габаритните размери на станцията с капацитет 50 m 3 / h са (ШxДxВ) 3,5x1, 5x1,5 м. Комплектът за доставка на всеки блок включва: бустерна помпа, мембранни устройства, патрони за последваща обработка с въглища. Работата на системата се състои в извършване на превантивно промиване (1-2 пъти годишно) и подмяна на въглеродните патрони (веднъж годишно). Срокът на експлоатация на мембраните е 5 години. Оформлението на един блок е показано на фиг. 11, общ изглед на един блок с капацитет 12 m 3 / h е показан на фиг. 12.

литература

1. Первов А.Г. Андрианов А.П. Съвременни мембранни нанофилтрационни системи за приготвяне на висококачествена питейна вода // Сантехника. 2007. No2.
2. Futselaar M. и др. Директна капилярна нанофилтрация за повърхностни води. // Обезсоляване. Т. 157 (2003), с. 135-136.
3. Futselaar H., Schonewille H., Meer W. Директна капилярна нанофилтрация за повърхностни води. (Представено на Европейската конференция за обезсоляване и околна среда: прясна вода за всички, Малта, 4-8 май 2003 г. EDS, IDA) // Обезсоляване. 2003. Т. 157, с. 135-136.
4. Bruggen B., Hawrijk I., Cornelissen E., Vandecasteele C Директна нанофилтрация на повърхностна вода с помощта на капилярни мембрани: сравнение с плоски листови мембрани. // Технология за разделяне и пречистване. 2003 г.
5. Bonn_ P.A.C., Hiemstra P., Hoek J.P., Hofman J.A.M.H. Директната нанофилтрация с промиване с въздух алтернатива ли е за производството на вода за домакинствата за Амстердам? // Обезсоляване. 2002. Т. 152, с. 263-269.
6. Уебсайт на Trisep http://www.trisep.com.
7. Уебсайт за PIC мембрани http://www.pcimem.com.
8. Первов Алексей Г., Мелников Андрей Г. Определяне на необходимата степен на отстраняване на замърсявания при предварителна обработка на RO фураж. // Световна конференция на IDA за обезсоляване и повторно използване на водата 25-29 август 1991 г., Вашингтон. Предварителна обработка и замърсяване.
9. Первов А.Г. Опростено проектиране на RO процес, базиран на разбиране на механизмите за замърсяване.// Обезсоляване 1999, Vol. 126.
10. Ридъл Ричард А. Ултрафилтрация с отворен канал за предварително третиране с обратна осмоза. // Световна конференция на IDA за обезсоляване и повторно използване на водата 25-29 август 1991 г., Вашингтон. Предварителна обработка и замърсяване.
11. Первов А.Г. Мембранен ролков елемент. Патент No 2108142, изх. 04/10/1998.
12. Ървайн Ед, Уелч Дейвид, Смит Алън, Рахвал Тони. Нанофилтрация за премахване на цвета - 8 години оперативен опит в Шотландия. // Proc. От Конф. за мембрани в производството на питейна и промишлена вода. Париж, Франция, 3-6 октомври 2000 г. V 1, p. 247-255.
13. Первов А.Г. Прогноза за образуване на котлен камък и графици за процедури за почистване при работа с обратна осмоза. // Обезсоляване 1991, бр. 83
14. Хилал Нидал, Ал-Хатиб Лейла, Аткин Брайън П., Кочкодан Виктор, Потапченко Неля. Фотохимична модификация на мембранни повърхности за намаляване на (био) замърсяването: изследване на наномащаб с помощта на AFM // Desalination 2003, Vol. 156, стр. 65-72.
15. Hilal Nidal, Mohammad A. Wahab, Atkina Brian, Darwish Naif A. Използване на атомно-силова микроскопия за подобряване на свойствата на нанофилтрационните мембрани за предварителна обработка за обезсоляване: преглед // Desalination 2003, Vol. 157, стр. 137-144.
16. Первов А.Г., Мотовилова Н.Б., Андрианов А.П., Ефремов Р.В. Разработване на системи за пречистване на оцветени води в северните райони на базата на технологии за нанофилтрация и ултрафилтрация. научен. върши работа. Проблем 5.М., 2004 г.
17. Первов А.Г., Андрианов А.П., Спицов Д.В., Козлова Ю.В. Избор на оптимална схема за последващо пречистване на чешмяна вода в градски сгради с помощта на мембранни инсталации // Сборник с доклади от седмия международен конгрес „Вода: екология и технологии“ .. . том 1.
18. Первов А.Г., Бондаренко В.И., Жабин Г.Г. Приложение на комбинирани системи за обратна осмоза и йонообмен за приготвяне на захранваща вода за парни котли // Енергосбережение и водоподготовка. 2004. бр.5.