автореферат диссертации по строительству, 05.23.04, диссертация на тему:Безреагентное кондиционирование железосодержащих подземных вод на биореакторах-фильтрах

На правах рукописи

оШ

Говорив ОлС1 Еорнковкч

БЕЗРЕАГЕНТНОЕ КОНДИЦИОНИРОВАНИЕ ЖЕЛЕЗОСОДЕРЖАЩИХ ПОДЗЕМНЫХ ВОД НА БИОРЕАКТОРАХ-ФИЛЬТРАХ

05 23 04 - Водоснабжение, канализация, строительные системы охраны водных ресурсов

Автореферат диссертации на соискание ученой степени

кандидата т£лкнч£ских наук

□□31Т4Б23

Вологда - 2007

003174623

Работа выполнена в Вологодском государственном техническом университете

Научный руководитель

доктор технических наук, профессор, заслуженный деятель науки РФ Журба Михаил Григорьевич

Официальные оппоненты

доктор технических наук, профессор Первое Алексей Германович

доктор технриеских нау", профессор Стрелков Александр Кузьмич

Ведущая организация

- ОАО «НИИ ВОДГЕО»

Защита диссертации состоится «Об» ноября 2007 г в 1400 часов на заседании диссертационного совета К 212 032 01 в Вологодском государственном техническом университете по адресу 160035, г Вологда, ул Ленина, 15

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Вологодского государственного технического университета

Автореферат разослан октября 2007 г

Ученый секретарь диссертационного совета

Б А Мезенева

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность работы

Для многих городов и посе-гков РФ единственным источником водоснабжения являются артезианские воды, содержащие растворенные газы, железо, марганец и другие компоненты При обезжелезивании и деманганации подземных вод важным технологическим приемом является предварительное удаление из них углекислого газа и сероводорода, оказывающих негативное воздействие на эффект обезжелезивания воды, технологическое оборудование и строительные конструкции

Методы упрощенной аэрации, осуществляемые изливом в карман или центральный канал скорых фильтров, аэрацией на градирнях с последующим одно-ступенным фильтрованием через слои зернистой загрузки, <<сухой» фильтрацией, не всегда способны обеспечить требуемую степень дегазации воды, а применение компрессоров, воздуходувок, градирен и контактных бассейнов на первой стадии кондиционирования удорожает и усложняет эксплуатацию

В связи с эгим, разработка новых и усовершенствование существующих энергосберегающих безреагентных технологий аэрации-дегазации и обезжелезивания природных вод, позволяющих расширить область их применения, является актуальной научно-практической задачей

Целью диссертационной работы является теоретическое обоснование, разработка, исследование и внедрение в практику технологии безреагентного кондиционирования подземных вод, реализуемой на биореакторах со струйной вакуумной эжекцией и фильтрах с плавающей пенополистирольной загрузкой В связи с поставленной целью были сформулированы и решены следующие задачи

- выполнить анализ современного состояния в области исследований и внедрения безреагентных водоочистных технологий и сооружений для кондиционирования железосодержащих подземных вод и определить направление дальнейших исследований,

- разработать экспериментальные стенды и методики проведения технологического моделирования процессов аэрации, дегазации, биохимического окисления и фильтрования через зернистую среду исследуемых подземных вод,

- создать конструкции биореакторов нового типа со струйной вакуумной эжекцией и контактной плавающей загрузкой, в которых комплексно реализуются технологии аэрирования, дегазации, биохимического окисления и предварительного обезжелезивания воды в загрузке биореактора, а также осуществляется регулирование скорости фильтрования на последующих расположенных обезже-лезивающих фильтрах,

- теоретически обосновать и экспериментально установить оптимальные значения I идродинамических и конструктивных параметров работы биореактора нового типа со струйной вакуумной эжекцией и контактной загрузкой,

- определить основные технологические параметры процессов окисления и частичного удаления из воды железа и марганца в контактной загрузке биореактора и глубокого обезжелезивания воды на фильтрах с пенополистиролыюй загрузкой,

- разработать рекомендации на проектирование биореакторов нового типа и обезжелезивающих фильтров,

- провести испытания в промышленных условиях разработанных технологий и сооружений дта кондиционирования железосодержащих подземных вод и осуществить авторский надзор за их вводом в эксплуатацию,

- выло гнить технико-экономические рас четы и обоснование разработанных технологий и сооружений

Научная новизна работы заключается в следующем

- впервые установлены закономерности процессов аэрации-дегазации и биохимического окисления двухвалентного железа и марганца на биореакторах со струйной вакуумной эжекцией и контактной плавающей загрузкой при одновременном присутствии в подземной воде соединений железа, марганца, свободной упекислоты, сероводорода, азота аммонийного и значениях рН> 1,1-1,3 и ЕЬ > -120 мВ,

- установлены зоны образования струйными насадками необходимой величины потенциального вакуума, распределенного по площади биореактора и обеспечивающего необходимую степень абсорбции кислорода из атмосферного воздуха в обрабатываемую воду,

- выявлены механизмы биохимического окисления соединений железа и марганца и их осаждения в толще крупногранульной пенополистирольной загрузки при наличии в воде сопутствующих газов и азотсодержащих соединений,

- разработаны новые конструкции биореакторов со струйной вакуумной эжекцией и окислением двухвалентного железа и марганца в плавающей загрузке На способы и установки получены два патенты РФ и подготовлены две заявки на изобретения

Практическая значимость работы

Новые конструкции биореакторов-фильтров, применяемые на первой ступени, позволяют интенсифицировать работу, повысить экономичность реализуемых безреагентных методов кондиционирования подземных вод и расширить область их применения

Результаты выполненных исследований использованы в разработанных при участии автора и реализованных в 5 проектах, на построенных и введенных в эксплуатацию станциях кондиционирования подземных вод в ОАО «Вочгабурмаш» (г Самара) Q = 2,4 тыс м7сут (пуск в эксплуатацию в 2006 г), ЛОД «Огонек» ОАО «Метровагонмаш» (г Сергиев Посад) Q = 0,24 тыс ч3/сут (2001-2002 г ), пос Молочное Вологодской области Q = 0,6 тыс м3/сут (2001 г), г Березно (Украина) Q = 2,2 тыс м3/сут (станция на стадии строительства, 2007 г), г Щучье Курганской области Q = 7,0 тыс м3/сут (проект 2006 г )

Суммарный годовой экономический эффект по эксплуатационным затратам, подтвержденный Актами внедрения предложенной технологии и биореакторов-фильтров новою типа для кондиционирования подземных вод по дв>м действующим станциям, составил 8,1 млн руб

Достоверность и эффективность результатов исследований подтверждены данными промышленного внедрения новой технологии и сооружений для кондиционирования подземных вод для питьевых целей

Апробация результатов диссертации

Результаты исследований докладывались, обсуждались и были одобрены

- на международных форумах и конференциях VII МК «Вода экология и технология» ЭКВАТЭК-2006 (г Москва, 2006 г ), VII МФ «Живая вода России-2006» МНПК «Вода и напитки» (г Москва, 2006 г), VIII МФ «Мир чистой воды-2006» НПК «Вода, напитки, соки, технологии и оборудование» (г Москва, 2006 г), IV МВФ «АКВА-Украина 2006» НПК «Водоподготовка, водоснабжение, во-доотведение» (г Киев, 2006 г), МНПК «Вода Технологии и оборудование» (г Москва, 2007 г), НПК, посвященной 120-летию МП «Самараводоканал» (г Самара, 2006 г),

- на научно-практическом семинаре НИИ ВОДГЕО «Выбор и оптимизация водоочистных технологий Современные пути интенсификации работы водопроводных очистных сооружений» (г Москва, 2004 г),

- на заседаниях секций научно-технических советов Вологодского ГТУ (2007 г), НИИ ВОДГЕО (2001-2004 гг), ГУП «МосводоканалНИИпроект» (2006г )

Разработанная при участии автора технология отмечена большой золотой медалью ВВЦ РФ на Международной выставке «Мир чистой воды Технологии и оборудование-2007» (11-14 04 2007 г)

Личный вклад соискателя

Основные выводы и положения диссертации основаны на теоретических и экспериментальных исследованиях, выполненных непосредственно самим

автором Соискателем осуществлялись также разработка и изготовление экспериментальных стендов и методик, анализ и обобщение результатов исследований, участие в разработке технологической части рабочих проектов и осуществление авторско! о надзора за промышленным внедрением Исследования проводились в период с 2001 по 2007 годы на станциях кондиционирования подземных вод гг Самары, Сергеева Посада, Жуковского, Железнодорожного, пос Купавна (Московская обл ), г Щучье (Курганская обл ), пос Молочное (Вологодская обл )

Публикации

По теме диссертации опубликовано 8 научных трудов, из которых 2 патента РФ на изобретения

Объем и структура диссертации

Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка использованных источников из 128 наименований, в том числе 8 иностранных и трех причожений Работа изложена на 179 страницах, содержит 49 рисунков и 15 таблиц

Автор приносит глубокую признательность и благодарность научному руководителю д т н , профессору Журбе М Г за научное руководство и консультации при выполнении и подготовке настоящей работы к защите

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность темы диссертации, указаны цель, научная новизна, практическая значимость и объем представленной к защите работы

Анализ результатов исследований и опыта внедрения технологий безреа-гентного кондиционирования подземных газо-, железо- и марганецсодержащих вод, выполненных за последние полстолетия отечественными и зарубежными исследователями, приведены в первой главе диссертации Показано, что существующие рекомендации по области применения таких технологий в питьевом водоснабжении недостаточно учитывают наличие в подземных водах растворенных газов и органических компонентов (в том числе антропогенного происхождения) при различном их количественном и качественном соотношении между собой Особенно это касается технологий, в которых используются упрощенные методы аэрации изливом и вакуумной эжекцией без контактной среды для подземных вод срН<7,1-7,2 , ЫН4> 1,5 мг/дм3, ЕЬ = -60 - (-120) мВ, С02 > 80 мг/дм3, Я25> 0,2 мг/дм3, С>2< 2 мг/дм3

В последние годы получают развитие биохимические методы окисления за-кисных форм железа и марганца, основанные на жизнедеятельности железобактерий

Показана необходимость и целесообразность разработки новых и усовершенствования существующих устройств для усиленной аэрации и дегазации воды без применения воздуходувных напорных систем с последующим осуществлением процессов биохимического окисления в контактной зернистой среде

Вторая глава диссертации посвящена разработке экспериментальных стендов и установок с разными типами биореакторов и фильтров (рис 1) и методикам проведения исследований

Анализы качества исследуемых вод (табл 1) проводились по гостированным методикам с привлечением аттестованных производственных (Водоканалы гг Жуковский, Железнодорожный) и научно-исследовательских (НИИ ВОДГЕО, ГУП «МосводоканалНИИпроект» и МГУ им Ломоносова) лабораторий

Таблица 1

Наименование показателей Ед изм Значение показателей

пос Моючное, Воюгодская 001 г Жыезно-дорожный, Московская обл, ВЗУ-9 г^куковский. Московская об7 , БНС- 1 (с добавкой и питата) г Самара, ОАО «Во чгабур-маш», пос Купавна, Московская об1

Запах баллы 2-3 (сер ) 2-3 (сер ) 3-4 (сер) 2-3 (сер) 2-3 (сер)

Мутность мг/дм'' 5,1-6 5 2-3 16,4 2-6 1,86

Цветность град 6-5 4,2-6,5 48 13-18 15,4

рН ед рН 7,5-7,2 7,10-7,13 7,18 7,59-7,76 7,33-7,36

Пермаш анатная ОКИС1ЯСМОСТБ мгО/дч" 2,2-2,6 0,94-2,7 2,8 1,8-2,4 2,1

Щелочность ччочь/ дм3 6 1-6,3 5,8 6,9 6,2-6,8 5,6

Жесткость общая ММ0~1ь/ ДМ3 5,4-6,9 8,7-9,1 11,4 10,9-11,1 6,0

Жетечо общее мг/дм"1 1,4 1,7-2,7 7,6 (12,4) 2,2-3,1 1,7-1,9

Марганец мг/дм"1 0,16-0,21 0,1 0,23 0,1 0,01

Сероводород и сульфиды суммарно мг/дм" 0,12 0,27 0,67 0,14-0,26 0,31

Свободная уг текислота мг/дм" 13-16 18-23 85-120 60 35-40

Аммоний ион мг/дм" 1,5 0,7 1,3-1,6 0,6-1,4 1,6-2,0

Рис. 1. Модель биореактора со струйными насадками и контактной загрузкой и общий вид экспериментального стенда с биореактором и фильтром с пенополистирольной загрузкой

а) общий вид биореактора; б) схема работы биореактора; в) фрагменты экспериментального стенда

1 - цилиндрический корпус; 2 - трубопровод исходной воды; 3 - распределительная камера; 4 патрубок; 5 - коническая насадка; 6 - воздуховиускные отверстия; 7 - конусная крышка; 8 — труба для отвода газов; 9 - стеклянные трубки для измерения вакуума; 10 - мерные цилиндры; 11 - отражатель; 12 - счетчик; 13 - манометр; 14 - регулятор давления; 15 - ненополистирольная загрузка; 16 - трубопровод отвода воды после биореактора; 17 - пробоотборники

В третьей главе изложены результаты теоретических и экспериментальных гидравлических и технологических исследований биореактора со струйной вакуумной эжекцией и контактной плавающей загрузкой (БСВЭ)

Исследования проводились на основе анализа научных достижений отечественных авторов в области гидравлики струйных насадок (Агроскин И И, Богомолов А И ), дегазации воды (Кузнецов М Д , Кастальский А А , Линевич С Н ), обезжелезивания и деманганации подземных вод (Асс Г Ю , Перлина А М , Балашова Г В , Николадзе Г И , Корабельников В М , Артеменок Н Д , Журба М Г , Сафонов Н А, Квартенко АН), биотехнологий очистки поверхностных и подземных вод (Гвоздяк П И , Глоба ПИ)

Разработана технология и создан новый тип биореакторов БСВЭ, выполняющих одновременно функции аэратора-дегазатора, носителя прикрепленных микроорганизмов, предварительного фильтра обезжелезивания и регулятора скорости фильтрования второй ступени очистки

Установлены основные закономерности образования зон вакуума, распределенного по площади биореактора и обеспечивающего интенсивный приток атмосферного воздуха извне и абсорбцию кислорода в обрабатываемую воду

Определены зависимости величины образуемого вакуума (АРеак) от давления воды на входе в биореактор (Рвх,), конструктивных и гидравлических характеристик струйных конических сходящихся насадок с диаметром отверстий ¿„, размещения их в плане, соотношений площадей отверстий насадок (со„) к площади подводящего к насадке трубопровода (сотр) и воздуховпускных отверстий (шоте) к площади биореактора (Ре), зон начала распыления струй и оптимальных значений их высоты Ноггр (рис 2)

40 60 80 100 120 140 I ММ

Рис 2 Зависимость вакуучметрической высоты (ДРтк) от величины

давления па входе в биореактор (Рех), расстояния от центра исследуемой насадки (Ц и ее месторасположения по поперечному сечению биореактора

1 -Р,х = 0,5 атм, 2 - Р„ = 1 атм, 3 - Р,х = 1,5 агм, 4 - />„ = 2 атч, с1„р = 12,5 мм, с1н - 3 мм, п„ = 3 шт, (!„, = 5 мм, пт„ = 8 шт, Н„Г = 0,28-0 35 м

По результатам обработки экспериментальных данных получена расчетная зависимость для определения величины ДРвт, мм вод ст

0 52

Формула (1) справедлива в диапазоне изменения параметров Рех = 0,5-3,5 атм, й„ — 2-5 мм, Нотр = 0,3-0,85 м и количества насадок от 1 до 4 шт Степень погрешности вычисленной по формуле величины вакуума при указанном интервале варьирования параметров не превышает 25-30%

Были также установлены оптимальные соотношения йи к диаметру подводящей трубы к насадке йтр равное 1/3-1/4 и диаметра окружности расположения насадок (Докрн) в биореакторе к его диаметру (Д6) равное - 0,6

Биохимическая сущность процессов оиез/льлезиваьия и деманганации содержащих растворенные газы и органические соединения подземных вод в толще незатопленных и затопленных слоев неоднородной пенополистирольной загрузки заключается в использовании способности железобактерий ЬерШкпх оскгасеа, ЬерШИпх ПчсИозепез, СаПюпеИа и др ферментативно окислять карбонат железа, а также на известном свойстве большинства микроорганизмов выделять в качестве одного из продуктов бактериального метаболизма пероксид водорода (Н202), образующийся в процессе окисления органических веществ при переносе электронов по дыхательной цепи

Железобактерии используют энергию окисления карбоната железа для ассимиляции СО2, который служит для них основным источником углерода Окисление карбоната железа в процессе дыхания осуществляется в соответствии с уравнением

На интенсивность протекания реакций окисления рассматриваемых компонентов исходной воды в существенной мере оказывает влияние соотношение газов (С02, Н28 и 02), присутствие азотсодержащих соединений, время контакта воды с поверхностью загрузки, условия возможного образования пероксида водорода и структурные свойства фильтрующего слоя (диаметр и поверхность гранул загрузки, толщина слоя, соотношение незатопленной и затопленной части загрузки и тд) Для исследованных нами вод со значениями рН > 7,1-7,5, ЛИ^ > 1-1,5 мг/дм3, Ек = - 60—(-120) мВ, > 0,3-0,67 мг/дм3, 02= 1-2 мг/дм3 было установлено, что в первых 20-30 см слоя плавающей незатопленной загрузки протекают реакции окисления, переходящие затем в реакции восстановления и повторного окисления (рис 3)

0)

2РеСО} + ЗН20 + 'АО2 = 2Ре(ОН)3 - 2С02 + 29 кал

(2)

Контактная загрузка

Перед загрузкой Незатопп. Затопл. После загрузки

СП _________ . 1 ], 1

ч 4.....— -

о" -------1---\--

О 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 1,6 1,8

Расстояние по высоте биореактора со струйными насадками и контаткной загрузкой, м

Рис.3. Послойное изменениерН, ЕИ и О2 в биореакторе со струйными насадками и контактной загрузкой в зависимости от общей продолжительности обработки воды

1 - ц = 10 ч; 2 - 1Ф = 17 ч; 3 - 1Ф = 21 ч; 4 - 1Ф= 24 ч; 5 - 1Ф = 27 ч; 6 - Г#= 29,5 ч; 7 - = 39,5 ч;

= 12,5 мм; с1„ = 3 мм; и„ = 3 шт; ¿отв = 5 мм; = 8 шт; Нотр, = 0,28-0,35 м; Рвх = 0,5 атм: п6 = 24,4 м/ч

После 12-72 часов работы в заданном режиме на поверхности загрузки образуется каталитическая пленка, гранулы приобретают буро-коричневую окраску, а эффект снижения содержания железа после слоя загрузки толщиной до 1,4 м достигает 30-40%.

Глава 4 посвящена исследованиям совместной работы биореакторов двух типов: со струйным дождеванием (БСД) и струйной вакуумной эжекцией (БСВЭ) и фильтров с плавающей загрузкой. При содержании железа общего в исходной воде до 7-15 мг/дм" и сопутствующих газов в указанных выше границах их концентраций предложена технология с использованием на первой ступени аэрации струйным дождеванием с последующим фильтрованием через контактную загрузку биореактора и фильтра с неоднородной плавающей пенополистирольной загрузкой ФПЗ-4. Изучена динамика процессов окисления и «заработки» загрузки биореактора и фильтрования таких вод (рис. 4).

Продолжительность фильтрования, ч

Рис.4. Динамика изменения содержания железа общего в исходной воде и по ступеням очистки во времени

1 - исходная вода: = 6,7-7,3 мг/дм3;

2 - после биореактора: о0- = 10 м/ч; /„ = 20 мин; Н, = 1,4 м; ¿3 = 2-4 мм;

3 - после фильтра ФПЗ-4: V = 6 м/ч; И„ = 1,6 м; с1„ = 0,7-2 мм

При содержании железа в воде до 5-10 мг/дм" и более сложном составе подземных вод по газовым компонентам и их соотношению рекомендована схема с обработкой воды на первой ступени на БСВЭ с последующим фильтрованием

через загрузку фильтра ФПЗ-1. На рис.5 приведены в качестве примера графики снижения железа общего на БСВЭ и ФПЗ при кондиционировании воды Касимовского горизонта в г.Железнодорожный.

О 4 8 12 16 20 24 28 32 36 40 44 48 52 66 60 64 68 Продолжительность фильтрования, ч

Рис.5. Динамика изменения содержания железа общего в исходной воде, после биореактора (БСВЭ) и фильтра ФПЗ-1

1 - исходная вода: Ре0бщ = 1,7-2,3 мг/даг5;

2 - биореактор: «а = 24 м/ч; 1К = 5,5 мин; с13 = 4-8 мм; Н3 = 1,7 м;

3 - фильтр: V - 6,2 м/ч; с!„ = 0.7-2.2 мм; Я,, = 1,5 м

По результатам исследований, приведенных в главе 4, установлена рациональная область применения предложенных технологий и выполнено сопоставление их эффективности с эффективностью ранее исследованных технологий обез-железивания воды упрощенной аэраций и фильтрованием на ФПЗ-1 и ФПЗ-4. Разработаны рекомендации на проектирование новых типов биореакторов и ФПЗ, применяемых на второй ступени.

В главе 5 приведены результаты длительной (от двух до шести лет) промышленной апробации и технико-экономического обоснования разработанных технологий на действующих станциях кондиционирования подземных вод в гг. Сергиев Посад и Самара с производительностью 0,24 и 2.4 тыс.м3/сут, а также результаты исследований технологий, реализованных в проекте станции в г. Щучье с 2 = 7,0 тыс.м3/сут. В качестве примера, иллюстрирующего надежность и эффективность длительной эксплуатации станций работающих по новой технологии,

приведены данные на рис. 6. На рис.7 представлены общие виды фильтров ФПЗ-1

Продолжительность работы станции, сутки

Рис.6. Динамика изменения содержания железа общего по ступеням очистки в процессе работы станции на ОАО «Водгабурмаш»

1 исходная вода; 2 - после биореактора; 3 - после фильтров ФПЗ-1 Годовой экономический эффект по эксплуатационным затратам, подтвержденный Актами внедрения предложенных технологий и сооружений по двум действующим станциям, составил 8,1 млн.руб. За период эксплуатации станций с 2002 г. (г. Сергиев Посад) и 2006 г. (г. Самара) суммарный экономический эффект достиг 9,59 млн.руб. Экономический эффект по приведенным затратам станции обезжелезивания г. Березно (стадия строительства) составил 1,67 млн.руб.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Применение для аэрации воды вакуумной эжекции в напорный трубопровод исходной воды и струйной низконапорной аэрации в контактных градирнях и брызгальных бассейнах требует включения в технологические схемы перед фильтрами промежуточных контактных бассейнов с разрывом струи, рассчитанных на продолжительность окисления Бе, Мп, С02, и ЫН4 не менее 30-60 минут и насосных станций подкачки.

Рис.7. Фрагменты станции кондиционирования подземных вод на ОАО «Волгабурмаш» Q = 2,4 тыс.м3/сут

а) трубопроводы подачи (1) исходной и отвода (2) промывной воды; б) фильтры ФПЗ-1 (3) в работе; в) общий вид фильтровального зала; г) биореактор БСВЭ (4)

При этом частичное окисление закисных форм железа и марганца в промежуточных резервуарах снижает эффективность процессов их доокисления на последующих стадиях обработки воды

2 Приведенные в нормативной и технической литературе рекомендации по области применения методов аэрации-дегазации без применения напорных систем подачи воздуха при одновременном присутствии и определенных соотношениях в подземных водах разного физико-химического состава соединений С02,

и NH4 и при значениях Eh < -60 - (-120) мВ, рН < 7,1 и 02 < 2 мг/дм3 требуют корректировки

3 Разработаны новые двухступенные безреагентные технологии кондиционирования жедезосодержащих подземных вод на биореакторах нового типа со струйной вакуумной эжекцией и фильтрованием через контактную загрузку и фильтрах с пенополистирольной загрузкой ФПЗ-4 и ФПЗ-1 Способ и установка дтя очистки воды защищены патентами РФ (№ 2285669 и № 48977) и подготовлены две заявки на изобретения

4 Установлено, что создание необходимой величины (не менее 6-10 мм вод ст ) и степени распределения по площади биореактора вакуума для эффективной абсорбции кислорода воздуха в обрабатываемую воду при его начальных концентрациях более 1-2 мг/дм3, температуре воды от 8 до 18°С и атмосферном давлении воздуха от 730 до 755 мм ртст, обеспечивается при Рвх = 1-1,5 атм, Докр/Дб = 0,6, djdmp = 1/3-1/4 и высоте струи до отражателей Нотр > 0,7-0,8

5 Изучены зависимости расхода кислорода, изменения величин рН, Eh и эффекта частичного обезжелезивания в слоях контактной загрузки с диаметром гранул пенополистирола от 4 до 8 мм и толщиной слоя от 0,7 до 1,4 м при Fe„em < 12-15 мг/дм3, £tf2S< 0,6-1 мг/дм3, С02 < 80 мг/дм\рН> 7,1-7,2, Eh > -120 мВ от времени контакта, удельной нагрузки по воде на контактную загрузку и ее технологических параметров Определены допустимые скорости фильтрования воды через контактную загрузку БСВЭ (v6 = 25-35 м/ч), при которых продолжитечь-ность «зарядки» биореактора (принятой по достижению эффекта обезжелезивания на нем до 30-40%) не превышает от 1 до 5 суток

6 Механизмы биохимического обезжелезивания и деманганации подземных вод, содержащих трудноокисляемые органические вещества в БСВЭ и БСД, базируются на способности иммобилизованных на поверхности контактной загрузки жетезобактерий видов Leptothrix ochracea, Leptothrix trichogenes и Galhonella ферментативно окислять карбонат железа и выделять в качестве одного из продуктов бактериального метаболизма пероксид водорода

7 Определены основные параметры фильтрования и промывки на фильтрах обезжелезивания ФПЗ-1 и ФПЗ-4 после БСВЭ и БСД скорость фильтрования Уф = 5-8 м/ч, диаметр гранул рабочего слоя на ФПЗ-1 - dn- 0,7-1,5 мм и ФПЗ-4 -d„= 1,5-4 мм, толщина рабочего слоя загрузки Н„ = 1,5-1,6 м, продолжительность фильтрования fy = 12-72 ч, интенсивность и продолжительность промывки соответственно qn = 12-20 л/с м2 и t„ = 4-6 мин

8 Результаты технологических исследований, проведенных на действующих подземных водозаборах в Московской, Вологодской, Курганской и Самарской областях внедрены в пяти реальных проектах и подтверждены на построенных и эксплуатируемых в течение от 1 до 6 лет промышленных станциях с производительностью от 240 до 2400 м3/сут в г Сергиев Посад, пос Молочное и г Самара

9 Годовой экономический эффект, рассчитанный по эксплуатационным затратам и подтвержденный Актами внедрения предложенных технологий и сооружений на двух действующих станциях, составил 8,1 млн руб

Основные результаты диссертации отражены в следующих опубликованных работах

1 Журба, М Г Кондиционирование подземных вод в условиях Заполярья [Текст] / М Г Журба, Ж М Говорова, О Б Говоров // Питьевая вода, 2005 - № 3 -С 2 - 12 -Библиограф с 12

2 Пат на полезную модель 48977 Российская Федерация, МПК7 C02F 9/06 Установка для очистки подземных вод от железа, марганца и солей жесткости [Текст] /Журба МГ, Говорова ЖМ, Говоров ОБ, Амосова ЭГ, Долгополов ПИ и др, заявитель и патентообладатель ФГУП НИИ ВОДГЕО - № 2005114567/22/09, заявл 1405 05,опубл 10 11 05, Бюл № 31 -2с ил

3 Пат на изобретение 2285669 Российская Федерация, МПК7 C02F 1/64, C02F 5/02, C02F 103/06 Способ очистки подземных вод от железа, марганца и солей жесткости [Текст] /Журба М Г , Говорова Ж М , Говоров О Б , Амосова Э Г , Долгополов ПИ и др , заявитель и патентообладатель ФГУП НИИ ВОДГЕО - № 2005114564/15, заявл 14 05 05, опубл 20 10 06, Бюл № 29 - 8 с ил

4 Говоров, О Б Усовершенствованные технологии кондиционирования подземных вод для питьевых целей [Текст] /ОБ Говоров / МНПК «Вода и напитки» VII МФ «Живая вода России-2006» сб матер конф - 2006 - С 43 - Библиограф с 43

5 Журба, М Г Биохимическое обезжелезивание и деманганация подземных вод [Текст] / М Г Журба, Ж М Говорова, А Н Квартенко, О Б Говоров // ВСТ, 2006-№ 9 ч2 - С 17-23 -Библиограф с 23

6 Говорова, Ж М Исследование режимов работы биореактора-окислителя в качестве первой ступени обезжелезивания подземных вод [Текст] / Ж М Говорова, О Б Говоров //VII МК «Вода экология и технология» ЭКВАТЭК-2006 сб докл (Ич)-2006 -С 176- 177 -Бибчиограф с 177

7 Журба, М Г Биохимические основы очистки подземных вод от железа и марганца на биореакторах-фильтрах [Текст] / М Г Журба, О Б Говоров, А Н Квартенко // Проекты развития инфраструктуры города Вып 6 Экологические аспекты инженерной инфраструктуры сб науч тр / ГУП «МосводоканалНИИ-проект», Москва - М Изд-во Прима-Пресс-М, 2006 - С 54-62 - Библиограф

с 62

8 Говорова, Ж М Кондиционирование подземных вод сложного физико-химического состава [Текст] / Ж М Говорова, О Б Говоров // IV МВФ «АКВА-Украина 2006», ППК «Водоподготовка, водоснабжение, водоотведение» -Киев, 2006 - С 229-230 -Библиограф с 230

Условные обозначения

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ СОВРЕМЕННОГО РАЗВИТИЯ БЕЗРЕАГЕНТНОГО

ОБЕЗЖЕЛЕЗИВАНИЯ ПОДЗЕМНЫХ ВОД

1.1. Анализ современного развития технологий кондиционирования 10 железосодержащих подземных вод

1.2. Влияние физико-химического состава подземных вод 20 на эффективность технологии их дегазации, обезжелезивания и деманганации

1.3. Конструктивные решения фильтровальных сооружений 30 и установок для обезжелезивания воды

1.4. Область применения технологических схем безреагентного 34 кондиционирования подземных вод

1.5. Цель и задачи исследований 41 Выводы по главе

ГЛАВА 2. СОЗДАНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ БАЗЫ И МЕТОДИКИ

ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1. Экспериментальные стенды и установки

2.1.1. Установки для изучения гидродинамических и 44 конструктивных характеристик биореактора со струйными насадками

2.1.2. Стенды для исследования процессов аэрации-дегазации и 48 обезжелезивания подземных вод на фильтрах с плавающей загрузкой ФПЗ-1 и ФПЗ

2.2. Гидравлическое и технологическое моделирование работы 56 биореакторов со струйными насадками и контактной загрузкой

2.2.1. Программа и методика гидравлических испытаний

2.2.2. Задачи технологического моделирования

2.3. Методики исследований процессов обезжелезивания и 61 и деманганации воды на фильтрах ФПЗ-1 и ФПЗ

ГЛАВА 3. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ 65 БИОРЕАКТОРОВ СО СТРУЙНОЙ НАСАДКОЙ И КОНТАКТНОЙ ЗАГРУЗКОЙ

3.1. Теоретические основы аэрации и дегазации подземных вод в 65 биореакторах со струйными насадками и вакуумной эжекцией

3.2. Биохимическая сущность процессов обезжелезивания и 70 деманганации подземных вод

3.3. Разработка промышленных конструкций биореакторов

3.3.1. Биореакторы со струйным дождеванием

3.3.2. Биореакторы со струйной вакуумной эжекцией 78 и контактной зернистой загрузкой

3.4. Гидравлические исследования биореактора

3.4.1. Напорно-расходные характеристики струйных насадок

3.4.2. Исследования процессов разряжения в различных 84 сечениях компактной струи и по площади биореактора

3.5. Окислительно-восстановительные процессы в контактной 94 загрузке струйного биореактора

Выводы по главе

ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ОБЕЗЖЕЛЕЗИВАНИЯ

ПОДЗЕМНЫХ ВОД НА КОМБИНИРОВАННЫХ СООРУЖЕНИЯХ «БИОРЕАКТОР-ФИЛЬТР» С ПЛАВАЮЩЕЙ ПЕНОПОЛИСТИРОЛЬНОЙ ЗАГРУЗКОЙ

4.1. Выбор конструкций обезжелезивающих фильтров

4.2. Обезжелезивание подземных вод на биореакторах со струйным ЮЗ дождеванием (БСД) и фильтрах с нисходящим потоком воды (ФПЗ-4)

4.3. Обезжелезивание подземных вод на биореакторах со струйной 108 вакуумной эжекцией (БСВЭ) и фильтрах с восходящим потоком воды (ФПЗ-1)

4.4. Рекомендации на проектирование струйных биореакторов 118 и фильтров ФПЗ

Выводы по главе

ГЛАВА 5. ПРОМЫШЛЕННАЯ АПРОБАЦИЯ ТЕХНОЛОГИЙ И СООРУЖЕНИЙ

ДЛЯ КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ПОДЗЕМНЫХ ВОД И ИХ ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ

5.1. Промышленная апробация технологий и сооружений

5.1.1. Станция кондиционирования подземных вод 123 ЛОД «Огонек»

5.1.2. Станция кондиционирования подземных вод 127 ОАО «Волгабурмаш»

5.1.3. Станция кондиционирования подземных вод г.Щучье

5.2. Технико-экономическое обоснование новой технологии и 139 сооружений

5.2.1. Станция кондиционирования подземных вод 139 ЛОД «Огонек»

5.2.2. Станция кондиционирования подземных вод 141 ОАО «Волгабурмаш»

Снабжение населения промышленных и сельскохозяйственных предприятий высококачественной питьевой водой является одной из важнейших народно-хозяйственных задач.

Для многих городов и поселков РФ единственным источником водоснабжения являются артезианские воды, содержащие растворенные газы, железо, марганец и другие компоненты. При обезжелезивании и деманганации подземных вод важным технологическим приемом является предварительное удаление из них углекислого газа и сероводорода, оказывающих негативное воздействие на эффект обезжелезивания воды, технологическое оборудование и строительные конструкции.

При обезжелезивании и деманганации подземных вод важным технологическим приемом является предварительное удаление из воды растворенных газов, в первую очередь, таких как углекислый газ и сероводород. Даже небольшие их концентрации в воде оказывают негативное воздействие на эффект обезжелезивания воды, технологическое оборудование и строительные конструкции.

Наиболее распространенными в практике обезжелезивания и деманганации подземных вод в странах СНГ являются методы упрощенной аэрации изливом в карман или центральный канал скорых фильтрах, либо аэрацией на градирнях с последующим фильтрованием через слои зернистой загрузки, «сухой» фильтрацией и др. Однако, они не всегда способны обеспечить требуемую степень дегазации воды, а дополнительное применение воздуходувок, градирен и контактных бассейнов, способных обеспечивать более высокий эффект аэрации и дегазации воды, что требуется в большинстве случаев на первой стадии обезжелезивания, удорожает и усложняет эксплуатацию.

В связи с этим, разработка новых и усовершенствование существующих энергосберегающих безреагентных технологий аэрации-дегазации и обезжелезивания природных вод, позволяющих расширить область их применения, является актуальной научно-практической задачей.

Целью диссертационной работы является теоретическое обоснование, разработка, исследование и внедрение в практику технологии безреагентно-го кондиционирования подземных вод, реализуемой на биореакторах со струйной вакуумной эжекцией и фильтрах с плавающей пенополистироль-ной загрузкой.

Научная новизна работы заключается в следующем:

- впервые установлены закономерности процессов аэрации-дегазации и биохимического окисления двухвалентного железа и марганца на биореакторах со струйной вакуумной эжекцией и контактной плавающей загрузкой при одновременном присутствии в подземной воде соединений железа, марганца, свободной углекислоты, сероводорода, азота аммонийного и значениях рН >7,1-7,3 и Eh > -120 мВ;

- установлены зоны образования струйными насадками необходимой величины потенциального вакуума, распределенного по площади биореактора и обеспечивающего необходимую степень абсорбции кислорода из атмосферного воздуха в обрабатываемую воду;

- выявлены механизмы биохимического окисления соединений железа и марганца и их осаждения в толще крупногранульной пенополистирольной загрузки при наличии в воде сопутствующих газов и азотсодержащих соединений;

- разработаны новые конструкции биореакторов со струйной вакуумной эжекцией и окислением двухвалентного железа и марганца в плавающей загрузке. На способы и установки получены два патенты РФ и подготовлены две заявки на изобретения.

Практическая значимость работы

Новые конструкции биореакторов-фильтров, применяемые на первой ступени, позволяют интенсифицировать работу, повысить экономичность реализуемых безреагентных методов кондиционирования подземных вод и расширить область их применения.

Результаты выполненных исследований использованы в разработанных при участии автора и реализованных в 5 проектах; на построенных и введенных в эксплуатацию станциях кондиционирования подземных вод в: ОАО «Волгабурмаш» (г. Самара) Q = 2,4 тыс.м /сут (пуск в эксплуатацию в 2006 г.); ЛОД «Огонек» ОАО «Метровагонмаш» (г. Сергиев Посад) Q = 0,24 о тыс.м /сут (2001-2002 г.); пос. Молочное Вологодской области Q = 0,6

3 3 тыс.м /сут (2001 г.); г. Березно (Украина) Q = 2,2 тыс.м /сут (станция на стал дии строительства, 2007 г.); г. Щучье Курганской области Q = 7,0 тыс.м /сут (проект 2006 г.).

Суммарный годовой экономический эффект по эксплуатационным затратам, подтвержденный Актами внедрения предложенной технологии и биореакторов-фильтров нового типа для кондиционирования подземных вод по двум действующим станциям, составил 8,1 млн.руб.

Достоверность и эффективность результатов исследований подтверждены данными промышленного внедрения новой технологии и сооружений для кондиционирования подземных вод для питьевых целей.

Апробация результатов диссертации

Результаты исследований докладывались, обсуждались и были одобрены:

- на международных форумах и конференциях: VIIМК «Вода: экология и технология» ЭКВАТЭК-2006 (г. Москва, 2006 г.); VII МФ «Живая вода России-2006» МНПК «Вода и напитки» (г. Москва, 2006 г.); VIII МФ «Мир чистой воды-2006» НПК «Вода, напитки, соки, технологии и оборудование» (г. Москва, 2006 г.); IV МВФ «АКВА-Украина 2006» НПК «Водоподготов-ка, водоснабжение, водоотведение» (г. Киев, 2006 г.); МНПК «Вода: Технологии и оборудование» (г. Москва, 2007 г.); НПК, посвященной 120-летию МП «Самараводоканал» (г. Самара, 2006 г.);

- на научно-практическом семинаре НИИ ВОДГЕО «Выбор и оптимизация водоочистных технологий. Современные пути интенсификации работы водопроводных очистных сооружений» (г. Москва, 2004 г.);

- на заседаниях секций научно-технических советов: Вологодского ГТУ (2007 г.); НИИ ВОДГЕО (2001-2004 гг.); ГУП «МосводоканалНИИпроект» (2006г.).

Разработанная при участии автора технология отмечена большой золотой медалью ВВЦ РФ на Международной выставке «Мир чистой воды: Технологии и оборудование-2007» (11-14.04.2007 г.).

Личный вклад соискателя

Основные выводы и положения диссертации основаны на теоретических и экспериментальных исследованиях, выполненных непосредственно самим автором. Соискателем осуществлялись также разработка и изготовление экспериментальных стендов и методик, анализ и обобщение результатов исследований, участие в разработке технологической части рабочих проектов и осуществление авторского надзора за промышленным внедрением. Исследования проводились в период с 2001 по 2007 годы на станциях кондиционирования подземных вод гг. Самары, Сергиева Посада, Жуковского, Железнодорожного, пос. Купавна (Московская обл.), г. Щучье (Курганская обл.), пос. Молочное (Вологодская обл.).

Публикации

По теме диссертации опубликовано 8 научных трудов, из которых 2 патента РФ на изобретения.

Объем и структура диссертации

Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка использованных источников из 128 наименований, в том числе 8 иностранных и трех приложений. Работа изложена на 179 страницах, содержит 49 рисунков и 15 таблиц.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Применение для аэрации воды вакуумной эжекции в напорный трубопровод исходной воды и струйной низконапорной аэрации в контактных градирнях и брызгальных бассейнах требует включения в технологические схемы перед фильтрами промежуточных контактных бассейнов с разрывом струи, рассчитанных на продолжительность окисления Fe, Мп, СО2, 1^S и NH4 не менее 30-60 минут и насосных станций подкачки.

При этом частичное окисление закисных форм железа и марганца в промежуточных резервуарах снижает эффективность процессов их доокис-ления на последующих стадиях обработки воды.

2. Приведенные в нормативной и технической литературе рекомендации по области применения методов аэрации-дегазации без применения напорных систем подачи воздуха при одновременном присутствии и определенных соотношениях в подземных водах разного физико-химического состава соединений С02, Yfi2S и NH4 и при значениях Eh <-60 + (-120) мВ ,рН Л

7,1 и02 <2 мг/дм требуют корректировки.

3. Разработаны новые двухступенные безреагентные технологии кондиционирования железосодержащих подземных вод на биореакторах нового типа со струйной вакуумной эжекцией и фильтрованием через контактную загрузку и фильтрах с пенополистирольной загрузкой ФПЗ-4 и ФПЗ-1. Способ и установка для очистки воды защищены патентами РФ (№ 2285669 и № 48977) и подготовлены две заявки на изобретения.

4. Установлено, что создание необходимой величины (не менее 6-10 мм вод.ст.) и степени распределения по площади биореактора вакуума для эффективной абсорбции кислорода воздуха в обрабатываемую воду при его начальных концентрациях более 1-2 мг/дм3, температуре воды от 8 до 18°С и атмосферном давлении воздуха от 730 до 755 мм рт.ст., обеспечивается при Рвх = 1-1,5 атм, ДокрУДв = 0,6, d,/dmp = 1/3-1/4 и высоте струи до отражателей Нотр S0,7-0,8.

5. Изучены зависимости расхода кислорода, изменения величин рН, Eh и эффекта частичного обезжелезивания в слоях контактной загрузки с диаметром гранул пенополистирола от 4 до 8 мм и толщиной слоя от 0,7 до 1,4 м при Евобщ <12-15 мг/дм3; ЕВД <0,6-1 мг/дм3, С02 <80 мг/дм3, рН >7,1-7,2, Eh > -120 мВ от времени контакта, удельной нагрузки по воде на контактную загрузку и ее технологических параметров. Определены допустимые скорости фильтрования воды через контактную загрузку БСВЭ (иб = 25-35 м/ч), при которых продолжительность «зарядки» биореактора (принятой по достижению эффекта обезжелезивания на нем до 30-40%) не превышает от 1 до 5 суток.

6. Механизмы биохимического обезжелезивания и деманганации подземных вод, содержащих трудноокисляемые органические вещества в БСВЭ и БСД, базируются на способности иммобилизованных на поверхности контактной загрузки железобактерий видов Leptothrix ochracea, Leptothrix trichogenes и Gallionella ферментативно окислять карбонат железа и выделять в качестве одного из продуктов бактериального метаболизма пероксид водорода.

7. Определены основные параметры фильтрования и промывки на фильтрах обезжелезивания ФПЗ-1 и ФПЗ-4 после БСВЭ и БСД: скорость фильтрования и^ = 5-8 м/ч; диаметр гранул рабочего слоя на ФПЗ-1 - dn = 0,7-1,5 мм и ФПЗ-4 - dn = 1,5-4 мм; толщина рабочего слоя загрузки Н„ = 1,51,6 м; продолжительность фильтрования 1ф = 12-72 ч; интенсивность и продолжительность промывки соответственно qn = 12-20 л/с м и t„ = 4-6 мин.

8. Результаты технологических исследований, проведенных на действующих подземных водозаборах в Московской, Вологодской, Курганской и Самарской областях внедрены в пяти реальных проектах и подтверждены на построенных и эксплуатируемых в течение от 1 до 6 лет промышленных станциях с производительностью от 240 до 2400 м3/сут в г.Сергиев Посад, пос.Молочное и г.Самара.

9. Годовой экономический эффект, рассчитанный по эксплуатационным затратам и подтвержденный Актами внедрения предложенных технологий и сооружений на двух действующих станциях, составил 8,1 млн.руб.

1. Асс Г.Ю., Трубецкой Б.О. Очистка подземных вод от железа и марганца. // Водоснабжение и санитарная техника, 1979, № 10.

2. Золотова Е.Ф., Асс Г.Ю. Очистка воды от железа, марганца, фтора и сероводорода. М.: Стройиздат, 1975. - 176 с.

3. Сафонов Н.А., Сивак В.М. Сафонов А.Н. Сельскохозяйственное водоснабжение. -Киев: Вища школа, 1988. с.

4. Vian A. Ortono у ortos. Eliminacion de metales posados de Aquas Residuales. Ingenieria Qufmica, Iulio, 1982, p. 13-19.

5. A.C. 842046 (СССР). Способы очистки воды от железа. / Драхлин Е.Е. ЛИИЖТ, Б.И. № 24,1981.

6. Комков В.В., Махнова Н.П. Обезжелезивание подземных вод. / Сб. трудов. -М.: МИСИ, 1980, № 147.

7. Fazckaz j. Contributi la tecnologic de deferizare gi dimanganizare apei. Stud, alim. apei. 1980.

8. Николадзе Г.И., Минц Д.М., Кастальский A.A. Подготовка воды для питьевого и промышленного водоснабжения. -М.: Высшая школа, 1984. -368 с.

9. Николадзе Г.И. Обработка подземных вод для хозяйственно-питьевых нужд // Водоснабжение и санитарная техника, 1998, № 6. С.2-5.

10. Ми лов М.А. Исследование процесса очистки вод с высоким содержанием железа методом фильтрования. Автореф. дис. . канд. техн. наук. -Новосибирск, 1975. 16 с.

11. А.С. 710964 (СССР). Способы обезжелезивания подземных вод. / Драхлин Е.Е., Новикова Ч.В. ЛИИЖТ, Б.И. № 3, 1980.

12. Jonh L. Iron and maganes removal. J. Agor. Works water Assoc., 1975, 67. № 3. p. 147-149.

13. Янбулатова Ф.Х. Обезжелезивание подземных вод в водоносных пластах. Автореф. дис. . канд. техн. наук. -М.: ВНИИ ВОДГЕО, 1986. 25 с.

14. Журба М.Г., Соколов Л.И., Говорова Ж.М. Водоснабжение. Проектирование систем и сооружений. В 3-х томах, Т.2. М.: Из-во АСВ. - 2004. -496 с.

15. Коммунар Г.М. Янбулатова Ф.Х. Кинетические закономерности окислительно-восстановительных реакций на поверхности железа и марганца. -Методы расчета процессов массопереноса в гидрогеологических исследованиях. -М.: 1984.

16. Hetter J.P. Une station de deferrisation biologique // Techniques et sciences municupales/. 1982, № 10, p. 481-484.

17. Дзюбо В. В. Подготовка подземных вод для питьевого водоснабжения малых населенных пунктов Западно-Сибирского региона. Автореф. дис. . канд. техн. наук. -С.-Пб.:СПб, 2007. 36 с.

18. Quantitative removal of iron and manganese by microorganismsin rapid sand filters. Gzekalla C., Mevius W., Hanert H. /Water Supply, 1985, 3 № 1.

19. Wilmarth W.A. Removal of iron, manganes and sulfides J. Water Wastg. Eng. 1968. №5.

20. Corner D.O. Removal of iron and Manganese. Water Sewage Works, 1969, №28.

21. Wong J.M. Chlorination filtration for iron and mangauese removal. J. Amer. Water. Works. Assoc. 1984. № 1.

22. Классификаторы технологий очистки природных вод: /Журба М. Г, Нечаев А.П., Ивлева Г.А., Говорова Ж.М. и др. Под общ. ред. Журбы М.Г. М.: Союзводоканалпроект, 2000. - 118 с.

23. Квартенко А.Н. Использование закрепленной микрофлоры для очистки подземных вод // Строительство Украины, 1998, № 3. С.44-46.

24. Николадзе Г.И. Улучшение качества подземных вод. -М.: Стройиздат, 1987.-240 с.

25. Фесенко JI.H. Очистка воды от сероводорода. г.Ростов-на-Дону: Издательство СК НЦ ВШ, 2001. - с.

26. Асс Г.Ю. Интенсификация процессов обезжелезивания воды. Автореферат дис. канд. техн. наук. -М.: ВНИИ ВОДГЕО, 1969. 36 с.

27. Сафонов Н.А., Квартенко А.Н., Сафонов А.Н. Самопромывающиеся водоочистные установки. -Ровно: УГАВХ, 2000. -164 с.

28. Квартенко А.Н. Использование прикрепленной микрофлоры для очистки подземных вод с повышенным содержанием железа. Автореф. дис. . канд. техн. наук. -Ровно: РГТУ, 1997. 22 с.

29. Мамонтов К.А. Обезжелезивание воды в напорных установках. -М.: Стройиздат, 1964. 94 с.

30. Справочник проектировщика. Водоснабжение населенных мест и промышленных предприятий /Под ред. И.А. Назарова. М.: Стройиздат, 1977.-288 с.

31. Клячко В.А., Апельцин И.Э. Очистка природных вод. М.: Стройиздат, 1971.-579 с.

32. Кастальский А.А. Проектирование устройств для удаления из воды растворенных газов в процессе водоподготовки. -М.: Госстройиздат, 1957. -147 с.

33. Гуринович А.Д. Питьевое водоснабжение из подземных источников. -Минск: УП Технопринт, 2001. 304 с.

34. Гуринович А.Д. Современные технологии и технические средства забора и подъема подземных вод. -М.: ИК МГУПП, 2007. С.25-28.

35. Журба М.Г. Очистка воды на зернистых фильтрах. -Львов: Вища школа, 1980.-200 с.

36. Журба М.Г. Водоочистные фильтры с плавающим фильтрующим слоем. Автореф. дис. док. техн. наук. М.: ВНИИ ВОДГЕО, 1986. - 38 с.

37. Журба М.Г. Пенополистирольные фильтры. -М.: Стройиздат, 1992. -176 с.

38. Шевчук Б.И., Приходько В.П., Журба М.Г. Обезжелезивание подземных вод фильтрованием через плавающие загрузки // Химия и технология воды, 1981, т.З,№1.-С.69-74.

39. Хоружий П.Д., Чарный Д.В., Рубан О.В., Колесник Н.Н. Применение новых технологий при глубокой безреагентной очистке многокомпонентных подземных вод / Материалы НПК IV МВФ «АКВА Украина-2006». Киев, 2006. - С.248-250.

40. Орлов В.О., Зощук В.О., Мартынов С.Ю. Обезжелезивание подземных вод Украины / Материалы НПК IV МВФ «АКВА Украина-2006». Киев, 2006.-С.157-160.

41. Крайнов С.Р., Швец В.М. Геохимия подземных вод хозяйственно-питьевого назначения. -М.: Недра, 1987. 273 с.

42. Николадзе Г.И. Обезжелезивание природных и оборотных вод. ~М.: Стройиздат, 1978. 160 с.

43. Технические записки по проблемам воды: Пер. с англ. в 2-х т. Т.2/ К. Ж.Бебен, Ж.Бернар. и др./ Под ред. Т.А. Карюхиной, И.Н. Чурбановой -М.: Стройиздат, 1983, С. 609-1064.

44. Балашова Г.В. Исследование процесса обезжелезивания воды в зернистом слое без предварительного окисления железа. Автореф. дис. . канд. техн. наук. -М.: АКХ им. Памфилова, 1969. 25 с.

45. СНиП 2.04.02-84*. Водоснабжение. Наружные сети и сооружения. Госстрой СССР.-М, 1985.

46. СанПиН 2.1.4.1074-01. Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества. -М.: ФЦ Госсанэпиднадзора Минздрава России, 2002. -103 с.

47. Артеменок Н.Д. Очистка подземных вод нефтегазоносных регионов Западной Сибири для целей хозяйственно-питьевого водоснабжения. Автореф. дис. . докт. техн.наук. -С-Пб: СПбИСИ, 1992.-41 с.

48. Жулин А.Г., Болотова О.В. К вопросу применения аэрируемой загрузки для удаления углекислоты. Новосибирск // Изв. ВУЗов. Строительство, № 7. - 2003. - С.108-112.

49. Жулин А.Г., Болотова О.В. Расчет дегазаторов для удаления угольной кислоты из подземных вод // Водоснабжение и санитарная техника, № 2, ч.1. 2005.-С.14-16.

50. Говорова Ж.М. Обоснование и разработка технологий очистки природных вод, содержащих антропогенные примеси. Автореф. дис. . док. тех. наук. -М: НИИ ВОДГЕО, 2004. 56 с.

51. Румянцева Л.П. Исследование брызгальных установок для частичного удаления свободной углекислоты при обезжелезивании воды в городских и промышленных водопроводах. Автореф. дис. . канд. техн. наук. -М.: ВНИИ ВОДГЕО, 1963. 14 с.

52. Кривошеев Г.Г. Исследования процессов барботажной дегазации воды в пенном слое. Автореф. дис.канд. техн. наук. -Киев: КИСИ, 1967. -15с.

53. Курганов A.M. Водозаборные сооружения систем коммунального водоснабжения: Учебное пособие / А.М.Курганов. -М-СПб.: АСВ; СПбГА-СУ, 1998.-246 с.

54. Михайлик Л.Г. Исследования и разработка рациональных схем обезжелезивания подземных вод. Автореф. дис. . канд. техн. наук. -Таллин: ТЛИ, 1977.-24 с.

55. Муромцев Л.М. Разработка технологии обезжелезивания подземных вод на башенных установках в локальных системах сельскохозяйственного водоснабжения. Автореф. дис. канд. техн. наук. -Киев: ИГИМ УААН, 1998.- 19 с.

56. Сучков В.А. Работа дегазаторов-аэраторов в схеме обезжелезивания подземных вод г. Сургута // Водоснабжение и санитарная техника, № 8, 2001. С.32-35.

57. Антонов JI.А. Очистка подземных вод дальнего востока на установках двухступенчатого фильтрования. Автореф. дис. . канд. техн. наук. С.-Пб: ПГУПС, 1994.-21 с.

58. Асс Г.Ю., Шеер Н.Г. Очистка подземной воды от соединений азота для хозяйственно-питьевого водоснабжения. // Химия и технология воды,1990, Т.12, № 11, — С.1043-1047.

59. Высоцкий С.П. Удаление из воды соединений железа, марганца и сульфидов. Материалы III МВФ «Аква Украина-2005 г.». -Киев, 2005. С. 106-110.

60. Богомолов А.И., Михайлов К.А. Гидравлика. -М.: Изд-во литературы по строительству, 1965. 632 с.

61. Чугаев P.P. Гидравлика (техническая механика жидкости). Издание второе, дополненное и исправленное -Л.: Энергия, 1971. 552 с.

62. Угинчус А.А., Чугаева Е.А. Гидравлика. -Л.: Изд-во литературы по строительству, 1971. 350 с.

63. Справочник по гидравлическим расчетам. Под редакцией П.Г. Кисилева. Изд. 4-е переработ, и доп.-М.: Энергия, 1972. 321 с.

64. Агроскин И.И., Дмитриев Г.Т., Иванов А.И., Пикалов Ф.И. Гидравлика. Под редакцией Агроскина И.И. -М.-Л.: Государственное энергетическое издательство, 1944. -332 с.

65. Справочник по инженерному оборудованию сельских населенных пунктов / Н.М.Зайцева, Г.Г. Шишко, Л.В. Дробышев и др. Киев: Урожай,1991.-96 с.

66. Моросанова Е.И. Средства для экспрессного анализа питьевой воды и контроля технологических процессов водоподготовки. Сб. материалов конференции. НПК «Вода, напитки, соки, технологии и оборудование», VIII МФ «Мир чистой воды». -М. 2006. С.81-82.

67. Кульский Л.А. Теоретические основы и технология кондиционирования воды. Киев: Наукова думка, 1983. - 527 с.

68. Румянцева Л.П. Брызгальные установки для обезжелезивания воды. -М: Стройиздат, 1973. 104 с.

69. Линевич С.Н. Дегазация природных и сточных вод: Учебное пособие -Новочеркасск: НГТУ, 1996. 132 с.

70. Журба М.Г., Говорова Ж.М., Квартенко А.Н., Говоров О.Б. Биохимическое обезжелезивание и деманганация подземных вод // Водоснабжение и санитарная техника, № 9, ч.2, 2006. С. 17-23.

71. Холодный Н.Г. Железобактерии. -М.: Из-во АН СССР, 1953. 223 с.

72. Варфоломеев С.Д., Калюжный С.В. Биотехнология. Кинетические основы микробиологических процессов. М.: Высшая школа, 1990. - 296 с.

73. Дубинина Г.А. Биология железобактерий и их геохимическая деятельность. Автореф. дис. . док. биол. наук. -М.: ИНХИ, 1977.-40 с.

74. Виноградский В.Н. Микробиология почвы. -М.:Изд-во АН СССР, 1952.

75. Глоба Л.И., Гвоздяк П.И., Загорная Н.Б. и др. Очистка природной воды гидробионтами, закрепленными на волокнистых насадках // Химия и технология воды, 1992, Т.14, № 1, С.63-67.

76. Говорова Ж.М., Говоров О.Б. Исследование режимов работы биореактора-окислителя в качестве первой ступени обезжелезивания подземных вод. Сб. материалов VII МК «Вода: экология и технология» ЭКВАТЭК-2006.-Москва, С. 176-177.

77. Говорова Ж.М., Говоров О.Б. Кондиционирование подземных вод сложного физико-химического состава / Материалы НПК IV МВФ «АКВА Украина-2006». Киев, 2006. - С.229-230.

78. Говорова Ж.М., Орлов М.В. Подготовка природных вод с биологической предочисткой. Сб. материалов. Новые технологии и оборудование в водоснабжении и водоотведении / Госстрой России, НИИ КВОВ. -М.: ГУП ВИМИ, 1999. Вып.1. С. 24-25.

79. Говорова Ж.М., Орлов М.В., Вепрев В.Г. Выбор носителей прикрепленной микрофлоры в биореакторах-фильтрах с пенопласто-волокнистой загрузкой. Тезисы доклада. -Ровно: РГТУ, 1997.

80. Апельцина Е.И., Алексеева Л.П., Новиков В.К. Биологическая очистка природных вод из загрязненных источников / Обзор.информация. -М.: ВНИИ НТПИ, 1990, 84 с.

81. Боброва М.В., Глоба Л.И. Влияние природы носителя на эффективность очистки // Химия и технология воды, 1995, Т. 17, № 4, С. 438-443.

82. Голубовская Э.К. Биологические основы очистки воды. -М.: Стройиз-дат, 1987.-271 с.

83. Жулин А.Г., Болотова О.В. К снижению содержания углекислоты в подземной воде при ее обезжелезивании //Изв. ВУЗов. Строительство, № 4, 2002. С.89-92.

84. Квартенко А.Н. Романенко Т.В. Технология много процессной очистки высокоцветных природных вод подвергшихся антропогенному загрязнению. Сборник трудов НУВХП, Ровно, 2003.

85. Кульский Л.А. Основы химии и технологии воды. -Киев: Наукова думка, 1991.-568 с.

86. Кульский Л.А., Левченко Т.М., Петрова М.В. Химия и микробиология воды. -Киев: Вища школа, 1981. 328 с.

87. Менча М.Н. Железобактерии в системах питьевого водоснабжения из подземных источников // Водоснабжение и санитарная техника, № 8, 2001, -С.25-35.

88. Станкявичус В.И., Марцуланене Ю.И. Влияние химического состава воды на процесс очистки ее от железа // ЖПХ, 1971, т. 10, № 10. С.2170-2173.

89. Качалов А.А., Кузнецова А.Е., Богданова Н.В. Противопожарное водоснабжение. М.: Стройиздат, 1985. - 272 с.

90. Курбатский О.М. Водоструйные аппараты в пожарном деле. -М.: Изд-во комунхоза РСФСР, 1963. 104 с.

91. Янкелевич В.И., Иголкин А.С. Исследование метода обезжелезивания воды «сухой» фильтрацией. // Химия и технология воды, 1980, т.2, № 2. — С.150-153.

92. Говоров О.Б. Усовершенствованные технологии кондиционирования подземных вод для питьевых целей. Сб. материалов конференции VII МФ «Живая вода России-2006», НПК «Вода и напитки», Москва, 2006. -С.43.

93. Журба М.Г., Рыбников Н.Е. Станция безреагентной очистки воды совмещенная с водонапорной башней. Львов: Вища школа, 1973. -СЛ 40-143.

94. Журба М. Г. Водоочистные технологии и сооружения с плавающим фильтрующим слоем (35-летний опыт создания и внедрения в производство). / Водоснабжение и санитарная техника, 1998, № 8, С. 16-20.

95. Журба М.Г., Говорова Ж.М., Говоров О.Б. Кондиционирование подземных вод в условиях Заполярья / Питьевая вода, 2005, № 3. С.2-12.

96. Журба М.Г., Говорова Ж.М., Говоров О.Б., Амосова Э.Г. и др. Способ очистки подземных вод от железа, марганца и солей жесткости. Патент на изобретение № 2285669. Бюл. № 29 от 20.10.06 г.

97. Журба М.Г., Говорова Ж.М., Говоров О.Б., Амосова Э.Г. и др. Установка для очистки подземных вод от железа, марганца и солей жесткости. Патент на полезную модель № 48977, Бюл. № 31 от 10.11.05.

98. Журба М.Г., Ивлева Г.А., Говорова Ж.М. и др. Кондиционирование мягких агрессивных подземных вод Западной Сибири // Водоснабжение и санитарная техника, 1999, № 5. С. 7-11.

99. Заключение и рекомендации по повышению санитарно-гигиенической надежности систем подготовки питьевых вод г.Жуковского // ООО НТЦ «Фонсвит», НИИ ВОДГЕО. М, 2003. - 9 с.

100. Временные технические указания на проектирование, строительство и эксплуатацию водоочистных фильтров с плавающей загрузкой (ФПЗ). -Кишинев: Из-во Тимпул, 1978. 32 с.

101. Оптимизация процессов очистки природных и сточных вод (В.В. Най-денко, А.П. Кулакова, И.А. Шеренков). Под общ. ред. В.В. Найденко. -М.: Стройиздат, 1984. 152 с.

102. Дудников Е.Г., Балакирев B.C., Кривсунов В.Н., Цирлин A.M. Построение математических моделей химико-технологических объектов. Л.: Химия, 1970.-312 с.

103. Бахвалов Н.С. и др. Численные методы: учебное пособие. -М.: Наука, 1987.-600 с.

104. Рекомендации по расчету технико-экономических показателей научно-исследовательских разработок в области водоснабжения. -М.: ВНИИ ВОДГЕО, 1988.-342 с.

105. Инструкция по определению экономической эффективности использования в строительстве новой техники, изобретений и рационализаторских предложений. СН 509278. М.: Стройиздат, 1987.

106. Алекин О.А. Основы гидрохимии. -JL: Гидрометеоиздат, 1970. 208 с.

107. Амосова Э.Г., Бондаренко В.И., Долгополов П.И., Малахов И.А., Жабин Г.Г. Технология водоподготовки котельных с сокращенными солевыми сбросами // Водоснабжение и санитарная техника, №5, 1998. с.

108. Белан Ф.И. Водоподготовка. Расчеты. Примеры. Задачи. -М.: Энергия, 1980.-87 с.

109. Борисов Г.С., Брыков В.П., Дытнерский Ю.И. и др. Основные процессы и аппараты химической технологии: Пособие по проектированию. -М.: Химия, 1991.-496 с.

110. Доливо-Добровольский Л.Т., Кульский Л.А., Накорчевская В.Ф. Химия и микробиология воды. -Киев: Вища школа, 1971.

111. Домаский И.В. и др. Машины и аппараты химических производств./Под ред. Соколова В.Н. -Л.: Машиностроение, 1982. 384 с.

112. Ильин В.Г., Луценко П.Г., Сафонов Н.А. Автоматизация и рационализация устройств для безреагентного обезжелезивания воды в малых системах водоснабжения. Львов: Вища школа, 1973. - С.137-140.

113. Ильин В.Г., Сафонов Н.А. Буровое дело. М.: Колос, 1972. - 208 с.

114. Инструкция по применению классификации эксплуатационных запасов подземных вод месторождениям питьевых и технических вод. -М.: Гос-комэкология, 1988. 29 с.

115. Киселев С.К. Моделирование и расчеты обезжелезивания воды на очистных фильтрах с учетом изменения гидравлических свойств загрузки. Автореф. дис. канд. техн. наук. -Киев: КНУСА, 2000. -22 с.

116. Курганов A.M., Федоров Н.Ф. Справочник по гидравлическим расчетам систем водоснабжения и канализации. Л.: Стройиздат (Ленингр. отд.), 1973.-408 с.

117. Плотников Н.А., Алексеев B.C. Проектирование и эксплуатация водозаборов подземных вод. -М.: Стройиздат, 1990. 256 с.

118. Полубаринова-Кочина ПЛ. Теория движения грунтовых вод. -М.: Наука, 1977.-640 с.

119. Пособие по пуску, наладке и эксплуатации очистных сооружений водопровода / Под ред. Е.Д. Бабенкова М.: Стройиздат, 1968. - 248 с.

120. Правила технической эксплуатации систем и сооружений водоснабжения и канализации. М.: Горкомитет РФ по строительству и жилищно-коммунальному комплексу, 2000. - 123 с.

121. Проектирование водозаборов подземных вод / Под ред. Бочевера Ф.М. -М.: Стройиздат, 1976.-291 с.

122. Проектирование сооружений для забора подземных вод / ВНИИ ВОДГЕО Госстроя СССР. -М: Стройиздат, 1989. 272 с.

123. Процессы и аппараты химической технологии. Основы инженерной химии / Под общей редакцией Н.Н.Смирнова. С-Пб: Химия, 1996. - 408с.

124. Рекомендации по проектированию станций для очистки природной воды от сероводорода. ВНИИ ВОДГЕО Госстроя СССР. -М., 1980. 32 с.

125. Фесенко Л.Н., Шевченко Е.Г., Игнатенко С.И., Черкесов А.Ю. Кондиционирование подземных вод, содержащих сероводород, бром и йод. -М.: Издательский комплекс МГУПП, 2007. С.41-44.

126. Чантурия В.А., Двойченкова Г.П., Миненко В.Г., Каплин А.И., Евсеенко В.И., Ананьев П.П., Теплова Т.Б., Монастырский В.Ф. Техника и технология кондиционирования питьевой воды в районах Крайнего Севера. -М.: Издательский комплекс МГУПП, 2007. С.99-100.