автореферат диссертации по строительству, 05.23.04, диссертация на тему:Глубокая очистка природных вод на фильтрах с инертно-сорбционной загрузкой

X, Теоретические оснрвы и анализ современных технологий сорбционной очистки природных вод. Цели и задачи исследований.9

1.Х. Оценка уровня загрязненности природных водоисточников и эффективности различных технологий водообработки в условиях повышенной антропогенной нагрузки на водоисточники. 9

1.2. Теоретические основы сорбции растворенных примесей из водных систем. . 18

1.2.1. Общие теоретические представления о сорбции из двухкомпонентных водных систем в статических условиях. .18

1.2.2. Динамика сорбции из поликомпонентных систем в стационарном слое сорбента.28

1.2.3. Специфика сорбционных процессов при углевании воды. 38

1.3. Основные технологические свойства промышленных адсорбентов/ применяемых в практике водоочистки. 41

1.4. Замачивание адсорбентов перед их использованием для очистки воды.47

1.5. Анализ технологических приемов применения сорбентов в различных водопроводных сооружениях. 48

1.6. Современная проблема регенерации сорбционных материалов.54

1.7. Цели и задачи исследований.€2

2. Создание осветлительно-сорбционных фильтров (ОС'Ф) с тяжелыми и плавающими загрузками и исследование закономерностей их работы.64'

2.1. Разработка конструкции и принцип действия ОСФ,. . 64

2.1.1. Первый вариант конструктивного решения.68

2.1.2. Второй вариант конструктивного решения.74

2.2. Экспериментальные установки и методика проведения исследований. .80

2.3. Физико-химические основы процессов осветления и сорбции в ОСФ.91

2.4. Исследование изменения начальных потерь напора в комбинированном слое. .96

2.5. Исследование закономерностей промывки ОСФ.103

2.6. Исследование технологических приемов формирования и регенерации инертно-сорбционного слоя загрузки в производственных условиях.111

2.7. Закономерности работы сборно-распределительных систем ОСФ.113

Выводы. .-.117

3. Исследование процесса глубокой очистки вода в комбинированном инертно-сорбционном слое загрузки.120

3.1. Определение необходимого времени установления адсорбционного равновесия для различных примесей природного и антропогенного происхождения.120

3.2'j Построение и анализ изотерм адсорбции различных вещестй.124

3.3. Опредёление коэффициента эффективности использования сорбента а толще инертной плавающей фильтрующей загрузки.134

3.4. Влияние оптимальной толщины комбинированного слоя и продолжительности контакта воды с сорбентом на эффективность очистки. .Î3S

3.5. Определение оптимального гранулометрического состава сорбционной составляющей. . .140

3.6. Динамика изменения качества очищенной в ОСФ вода в течение фильтроцикла.142

Выводы.143

4. Методика расчета и математическое моделирование процесса очистки воды в ОСФ. . 148'

4.1. Методика расчета и рекомендации на проектирование ОСФ.148

4.2. Математическое моделирование процесса очистки воды в ОСФ.». .153'

5. Промышленные испытания и область применения ОСФ. 164

6. Оптимизация режимов работы и технико-экономические показатели ОСФ. 1Î0

Заключение, . 179

Библиографический список использованной литературы. . 184 Приложения.204

Введение

Актуальность работы. В последнее время многие из поверхностных источников централизованного водоснабжения подвергаются высоким антропогенным нагрузкам и имеют тенденцию быстрого ухудшения качества воды. В сложившейся ситуации решение проблемы подготовки питьевой воды, соответствующей требованиям СанПиН 2.1.4.559-96 является весьма актуальной. На многих водоочистных станциях/ где производится обработка воды, подвергшейся антропогенному воздействию, есть различные сооружения, в которых реализована адсорбционная стадия очистки. Пылевидный мелкогранульный сорбент(активированный уголь, цеолит, бентонитовую глину) дозируют в ковши водозаборов, приемные отделения насосных станций первого подъема, в зону осадка осветлителей со взвешенным осадком, перед отстойниками, на поверхность скорых фильтров. Как показывает практика, уголь в таких условиях не способен служить надежным барьером антропогенным загрязнениям на продолжительное время. Взвешенные вещества и хлопья гидроокиси алюминия, попадая на уголь, способствуют быстрому колъматированию пор угля и низкому коэффициенту эффективности использования сорбента. Применение стационарных адсорберов связано с трудоемким и дорогостоящим процессом регенерации больших объемов сорбентов и увеличением расходов на сорбционную очистку до 70-80% от общей стоимости водоочистных сооружений.

Поэтому дальнейший поиск и решение проблемы высокоэффективного и рационального использования сорбентов является актуальной научно-практической задачей.

Цель и задачи работы. Целью настоящей диссертационной работы является разработка, исследование и внедрение в практику водоподготовки ресурсосберегающей технологии глубокой очистки природных вод с использованием: осветлительно-сорбционных фильтров(ОСФ) новой конструкции»

В соответствии с поставленной целью в работе были сформулированы и решены следующие задачи г

- оценить современный уровень загрязненности природньрс водоисточников и эффективности различных технологий водообра-ботки в условиях повышенной антропогенной нагрузки на водоисточники ;

- предложить новую комбинированную инертно-сорбционную фильтрующую загрузку и изучить свойства ее составляющих в условиях их совместной работы;

- разработать новые конструкции осветлительно-сорбционных фильтров для глубокой очистки природных вод;

- развить физико-химические представления о закономерностях процессов .фильтрования через инертно-сорбционную загрузку и ее прошивки в новых конструкциях фильтров;

- исследовать технологические приемы формирования и регенерации инертно-сорбционного слоя загрузки, установить закономерности работы сборно-распределительных систем ОСФ; исследовать процесс глубокой очистки воды в комбинированном инертно-сорбционном слое загрузки; разработать методику расчета и выполнить математическое моделирование процесса очистки воды в ОСФ, оптимизировать его работу; разработать рекомендации на проектирование ОСФ в системах водоподготовки; осуществить апробацию и внедрение ОСФ в технологические схемы водоподготовки.

Научная новизна работы заключается в следующем: предложен принцип формирования нового типа комбинированного инертно-сорбционного слоя и впервые изучены свойства его составляющих в условиях их совместной работы; разработаны на уровне изобретений новые конструкции фильтров с комбинированной инертно-сорбционной загрузкой (положительное решение по заявкам на изобретения № 97119270/25 и № 98120577/20(022710) от 24.11.97 и 22.06.98); разработаны технологические приемы формирования и регенерации комбинированного инертно-сорбционного слоя загрузки ОСФ; получены новые экспериментальные данные для прогноза и оптимизации процесса очистки воды в инертно-сорбционном слое ОСФ.

Практическая значимость.

- разработаны рекомендации на проектирование ОСФ в составе технологических схем водоподтотовки;

- на базе модульной водоочистной передвижной установки Zh-2(Cw)-25 производительностью до 50 м3/сутки переоборудован префильтр с плавающей загрузкой на комбинированный освет~ яитеяьно-сорбционный фильтр с автоматическим вводом сорб-ционного материала.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на Международном Конгрессе молодых ученых, аспирантов и студентов ^Молодежь и наука

- III тысячелетие" (г. Москва, 28 января - 2 февраля 1936 года) , научно-технической конференция "'Молодежь и наука - в XXX век" (г. Вологда,. 1996 г.), выездном заседаний УМО, научных семинарах кафедры ВиВ Вологодского государственного технического университета в 1994 - 1999 гг.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 10 печатных работ, получено 2 положительных решения на изобретения .

Объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, шести глав, общих выводов, заключения, списка литературы, включающего 178 наименовании, в том числе 6 иностранный и приложений. Работа изложена на 215 страницах машинописного текста, содержит 45 рисунков и 27 таблиц.

Заключение

По результатам диссертационной работы можно сделать следующие выводы;

1. Изученный современный уровень загрязненности природных водоисточников на примере Северо-Западного региона России показал, что уровень антропогенного загрязнения приблизительно может быть охарактеризован наличием следующих загрязнений и их концентраций: нефтепродукты - 0,3-2,5 мг/л, азот аммонийный - 6,4-100 мг/л, фенолы - 0,006-0,070 мг/л, соединения меди - 8-38 мг/л, перманганатная окисляемость -8-16 мг02/л.

2. Предложена новая комбинированная инертно-сорбционная фильтрующая загрузка, представляющая собой слой пенополисти-рола с включенными в межзерновые пустоты гранулами сорбцион-ного материала и формируемая в конце процесса промывки фильтра; изучены свойства ее составляющих в условиях их совместной работы.

3. Разработаны на уровне изобретений два варианта технологического решения и описан принцип действия новой конструкции осветлительно-сорбционного фильтра, позволяющего гибко менять режим его работы в зависимости от степени антропогенного воздействия на водоисточник(положительное решение по заявкам № 97119270/25 и № 98120577/20(022710) ОТ 24.11.97 и 22.06.98).

4. Исследованы технологические приемы формирования и регенерации инертно-сорбционного слоя загрузки ОСФ, заключающиеся в автоматическом вводе свежего адсорбционного материала и удалении отработанного адсорбента в процессе промывки фильтра/ изучены закономерности работы сборно-распределительных систем ОСФ.

5. На основании экспериментальных даннык получены формулы для определения начальных потерь напора в ОСФ и потерь напора при его промывке вида (р^, $в, г^,

Г) ПП ^.К.С. т К„С, пАКЛ., ОСФ г; , Ш1 1Ш т

I ' -"к-с-г Ро * ' и ПЕф> Рве* Ра * ^па/ Рк.с.«*

Р(х г Ьк.с, ) .

6г Разработана методика расчета минимальной дозы сорб-ционного материала и выбора марки сорбента, основанная на подборе параметров пористой структуры сорбционных материалов в зависимости от вида и концентрации присутствующих в воде антропогенных загрязнений.

7, Теоретически обоснованы и получены расчетные зависимости типа ta = ^(ПО, Ц, 0, Ьк.с., 0К, Пс) И tв ^ f2(^Ю, Ц, в, Ък,с.г Ьь, Ок/ 0С) для прогноза очистки воды в инертно-сорбционном слое ОСФ.

8. Найден коэффициент полезного действия адсорбционного материала, находящегося в толще инертной плавающей фильтрующей загрузки. Но результатам обработки экспериментальных данных он составляет 75,0-80,7 %, в зависимости от молекулярной массы адсорбируемых примесей.

9. Получены новые экспериментальные данные для проектирования и внедрения ОСФ в практику водоподготовки: оптимальные гранулометрические характеристики фильтрующей загрузки ОСФ ( диаметр гранул основного слоя плавающей загрузки - 0", 51,5 мм, диаметр гранул поддерживающего слоя 2-4 мм), начальные потери напора, потери напора при промывке, оптимальная толщина комбинированного инертво-сорбционного слоя(1к.с.

0.75-0,95 м), продолжительность контакта воды с сорбционной составляющей(10-17 мин), оптимальная скорость фильтрования (3-4 м/ч), интенсивность промывки (16-18 л/ (см2)),

10. Разработаны рекомендации на проектирование ОСФ в составе технологических схем водоподготовки.

11. На базе водоочистной передвижной установки Zh-2(Cw)~25 с производительностью 50 м3/сутки переоборудован префильтр с плавающей загрузкой на комбинированный осветли-тельно-сорбционный фильтр с автоматическим вводом сорбента. Экономический эффект от внедрения ОСФ составил 3393 руб.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах: дов научно-технической конференции, - Вологда: ВоПй, 1996. - С. 32.

2. Покровский К, С. Исследование ресурсосберегающей технологии очистки природных вод на осветлительно-сорбционных фильтрах // Экологические проблемы рационального использования и охраны водных ресурсов: Межвузовский сб. - Вологда: Во-ГОГ, 1996, - с. 159-163.

3. Очистка цветных маломутных вод, содержаящх антропогенные примеси / М.Г. Журба, Ж,Н. Говорова, В.И. Жаворонкова, В.А. Немцев, А.В. Селюков, Л.А. Анастасиева, Т.Н. Ковалева, Ю.Р* Приемышев, Н.С. Покровский // Водоснабжение и санитарная техника. - 1997. - №7. - С. 5-9.

4. Орлов М. В., Покровский М.С., Журба М".Г. Исследование без-реагентных методов водоочистки а использованием прикрепленной микрофлоры и осветлительно-сорбционных фильтров // Сборник научных трудов института. В 2-х томах: Т.2. - Вологда: ВоПРГ, 1997. - С. 106-110.

5. Фильтр для очистки воды / Покровский М.С,, Журба М.Г., положительное решение по заявке № 97119270/25 от 24.11,97.

6. Фильтр для очистки природной и доочистки питьевой воды / Покровский М.С.7 журба М.Г., положительное решение по заявке 98120577/20(022710) От 22,06,98. оружениях водопровода МП "Вологдагорводоканал" /V Молодежь и наука - третье тысячелетие: Тез. докл. междунар. конгресса, Москва, 28 янв.-2фев. 1996. - М. : НТА "АПФП", 199?. - С. IV-125.

8. Покровский М.С. Применение осветлительно-сорбционных фильтров для кондиционирования природных вод // Проблемы питьевого водоснабжения и пути их решения: Тез. докл. на-учно-техн. семинара, Москва, 17-18 дек. 1997 . - №., 1997. - С. 70-71.

Э.Покровский М.С., Говорова Ж.М. Повышение барьерной функции водопроводных очистных сооружений на основе применения ос-ветлительно-сорбционных фильтров // Материалы областной научно-практической конференции "'Санитарно-эпидемиологической службе 75 лет*. - Вологда, 199?. - С. 53-54.

10. Покровский М.С,, Говорова Ж.М. Интенсификация работы очистных сооружений водопровода путем использования осветли-тельно-сорбционных фильтров // Сборник научных трудов института. В 2-х томах: Т.2. - Вологда: ВоГОГ, 1998. - С. 63-66.

1. А.С. 1307649 (СССР). МКИ В 01 D 23/10. Фильтр для очистки жидкостей / Журба М.Г., Мошко В.Г. /'/ Открытия. Изобретения. 1987. - №16. - С. 23.

2. А.С. 1368000 (СССР). МКИ В 01 D 23/10. Самопромывающаяся фильтровальная установка/ Семенов В.И., Мельник И.А., Козлова О.Ю, // Открытия. Изобретения. 1988. - №3 - С. 24.

3. А.С. 1567243 (СССР). МКИ В 01 D 24/00. Сорбционный фильтр / М.М. Агрест, В.Н, Гомолицкий, В.В. Лавров и др. // Открытия. Изобретения. 1990. - №20. - С. 28.

4. А, С. 1604404 (СССР). МКИ В 01 D 23/48. Фильтр для очистки воды / Журба М.Г., Гироль Н.Н., Величенко Ю.П., Якимчук Б.Н. /У Открытия. Изобретения. 1990. - №41. - С. 46.

5. Адлер Ю.П. Введение в планирование эксперимента. М. : Металлургия, 1968. - 155 с.

6. В. Адсорбционная технология очистки сточных вод / КогановскиЙ A.M., Левченко Т.М,, Рода И,Г. и др. Юдев; Тех-н!ка, 1981. - 175 с.

7. Адсорбция органических веществ из воды / Когановский A.M., Клименко H.A., Левченко Т.Н., Рода И.Г, Л.: Химия, 1990. - 256 с.

8. Асатурян B.JT. Теория планирования эксперимента. М. : Радио и связь, 1983. - 248 с.

9. Аэров М. Э., Тодес О.М. Гидравлические и тепловые основы работы аппаратов со стационарным и кипящим зернистым слоем. Л.: Химия, 1968. - 512 с.

10. Акжаев Р. И"., Мельцер В.З. Производство и применение фильтрующих материалов для очистки воды: Справ, пособие. Л.: Стройиздат, 1985. - 120 с.14'. Вабенков Е'.Д. Очистка воды коагулянтами. М. : Наука, 1977. - 356 с.

11. Ватунер Л.М., Позин M. Е. Математические методы в химической технике. Л.: Химия, 1968. - 824 с.

12. Бишоф Э.А. , Калмыков Г.С., Цыпленков В,П. Методические указания по статистической обработке экспериментальных данных в мелиорации и почвоведении. Л. : СевНИИГиМ, 1977. - 21А с.

13. Бытовая установка для комплексной очистки питьевой воды Аквазон-5 / Панюшкин В.В., Жуков В.А., Петров A.B. и др. /7 Вода: экология и технология: Тез. докл. междунар. конгресса, Москва, 17-21 сент., 1996. Москва, 1996. - С. 237.

14. Вода питьевая: методы анализа / Гос. стандарты. М. : йзд-во стандартов, 1996. - 226 с.

15. Водоснабжение. Технико-экономические расчеты, / Под ред. Sacca Г.M. Киев*. Вища школа, 1977. - 152 с.

16. Возная Н,Ф. Химия воды и микробиология, Учеб. пособие для вузов. - 2-е изд., перераб. и доп. - Н, : Высш, школа, 197 9'. - 340 с.

17. Воюцкий С.С. Курс коллоидной химии. Изд. 2-е, перераб. и дол, - М, : Химия, 1975, - 512 с.

18. Временные технические указания на проектирование, строительство и эксплуатацию водоочистных фильтров с плавающей загрузкой (ФПЗ) / Журба Н.Г. Кишинев: Изд-во "Тимпул*, 1978. - 31 с.

19. Выбор эффективной марки активированного угля /' Алексеева Л,П., Драгинский В.Л., Михеева С.Я., Гридасов В.В, // Водоснабжение и санитарная техника, 1995. - №5. - С. 8.

20. Глинка Я.Л. Общая химия. Учеб. пособие для вузов. - 23-е изд., испр. /Под ред. В,А. Рабиновича. - Л,: Химия, 1983, - 704 с.

21. Гончарук В.В., Потапченко Н.Г., Вакуленко В.Ф. Озонирование как метод подготовки питьевой воды: возможные побочные продукты и токсикологическая оценка // Химия и технология воды. 1995. - М. - С. 3-27.

22. Горский В.Г./ Адлер Ю.П., Талалай А.И. Планирование промышленных экспериментов. М.: Металлургия, 1978. - 112 с.

23. ГОСТ 2874-82. Вода питьевая: Гигиенические требования и контроль за качеством. М.: йзд-во стандартов, 1982. - 7 с.

24. Гутер P.C., Овчинский Б.В. Элементы численного анализа и математической обработки результатов опыта. М.: Физмат-гиз, 1962. - 380 с.

25. Гюнтер Л.И., Алексеева Л.П., Петрановская М. Р, Летучие галогенорганические загрязнения питьевых вод, образующиеся при водоподготовке /У Химия и технология воды, 1985.- №5, С.59.

26. Дамаскин В.В., Петрий O.A. Введение в электрохимическую кинетику. Учеб. пособие для вузов. М.: высшая школа, 1975. - 416 с.

27. Дамаскин В.В., Петрий O.A. Основы теоретической электрохимии. Учеб. пособие для вузов. М.: Высш. школа, 1978.- 239 с.

28. Драгинский В.Л., Демин if.FL Очистка природных цветных вод / Водоснабжение и санитарная техника. 1985. - #1. - С. 4.

29. Дрейпер Е,, Смит Г. Прикладной регрессионный анализ, -М.: Статистика, 1986. 366 с.

30. Дытнерский ГО,И. Процессы и аппараты химической технологии: Учебник для вузов, ЧГасть 2. Массообменные процессы и аппараты, М", : ХИмия, 1992. - 384 с,

31. Жузкиков В.А. Фильтрование: Теория и практика разделения суспензий. 4-е изд., перераб. и доп, - Я.: Химия, 1980.- 400 с.

32. Жуков А.йГ., Монгайт яг.Л., Родзиллер Я.Д. Методы очистки производственных сточные вод. Л,: Стройиздат,• 1977, -204 с.

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

34. Журба Н.Г. Пенополистирольные фильтры. М".: Стройиздат, 1992. - 176 с.

35. Журба М.Г. Применение критериальных уравнений процесса осветления воды в зернистом слое для оптимизации работы водоочистных фильтров // Химия и технология воды. 1985»

36. Журба M.Г. Применение теории фильтрования в инженерных расчетах /7 Водоснабжение и санитарная техника. 1993. -»7. - С. 2-6.

37. Журба К.Г. Сельскохозяйственное водоснабжение. Кишинев: Universitas, 1991. - 284 с.

38. Журба М.Г., Говорова Ж.М. Технология и сооружения для глубокой очистки природных вод, содержащих техногенные примеси // Вода: экология и технология: Тез. докл. между-нар. конгресса, Москва, 17-21 сент., 1996. Москва, 1996. - С. 194.

39. Журба М.Г., Мякишев В.А. Очистка поверхностных вод, подвергшихся антропогенному воздействию // Водоснабжение и санитарная техника. 1992. - 8*8. - С. 2-6.

40. Журба M.F., Приемышев ГО.Р., Говорова Ж.М., Лебедева ЕГ.А. Очистка природных вод, содержащих антропогенные примеси: практическое пособие. Вологда: ВГТТ, 1998. - 104 с.

41. Изучение опасности галогенизированных органических соединений, образующихся в процессе хлорирования питьевой воды / Рахманин Ю.А., Штанников Е.В., Ильин И.Е. и др. // Гигиена и санитария. 1985. - W-3. - С. 4-7.

42. Карюхина Т.Д., Чурбанова И.Н. Химия и микробиология воды. Учеб. для техникумов. М. : Стройиздат, 1974. - 215 с.5?, Касаткин А. Г, Основные процессы и аппараты химической технологии. Ш. : Химия, 1973. - 752 с.

43. Кельцев П. В. Основы адсорбционной техники. М". : Химия, 1976. - 512 с.

44. К&нле X., Вадер Э. Активные угли и их промышленное применение. Л.: Химия, 1984. - 216 с.

45. Юиреев В.А. Краткий курс физической хиши. Изд. 5-е, стереотипное. М. : Химия, 1978 , - 624 с.

46. Юяселев Я.Г. Гидравлика: основы механики жидкости. Учеб. пособие для вузов. М.: Энйргия, 1980. ~ 360 с.62'. Клячко В.А., Ап^льцин й.Э. Очистка природных вод. М. : Стройиздат, 1971. - 579 с.

47. Клячко В.А., Апеяьцин Ш,Э. Подготовка воды для промышленного и городского водоснабжения. М. : Стройиздат, 1962. - 819 с.

48. Когановский A.M. Адсорбция и ионный обмен в процессах во-доподготовки и очистки сточных вод. Киев: Наук, думка, 1983, - 240 с.

49. Когановский A.M. Адсорбция органических веществ из водных растворов. Киев: Наук, думка, 1977. - 330 с.

50. Когановский A.M., Левченко Т.М., Кириченко В.А. Адсорбция растворенных веществ. Ючев: Наук, думка> 1977, - 211 с.

51. Кожинов В.ф. Очистка питьевой и технической воды. М. : Стройиздат, 1971. - 92 с.1. Стройиздат, 1974. 160 с.

52. Колышкин Д.А., Михайлова К. К. Активные угли. Свойства и методы испытаний. Справочник. Я. : Химия, 1972. - 56 с.

53. Костов 3/Г.Н. Минералогия. М.: Мир, 1971. - 584 с.

54. Щравец ЕТ.В., Лизунов В.В., Марченко ГГ.В. Очистка природных вод от фосфорорганических пестицидов // Химия и технология воды. 1980. - №1. - С. 44-46.

55. Кульский Л.А. Основы химии и технологии воды. КЗиев: Наук. думка, 1991. - 568 с.

56. Кольский Л.А. Теоретические основы и технология кондиционирования воды. Киев: Наук, думка, 1980. - 564 с.

57. Кульский Л.А., Гороновский И.Т., Когановский A.M., Шевченко М.А. Справочник по свойствам, методам анализа и очистке воды. Киев: Наук, думка, 1980. - 1174 с.

58. Кульский Л.А., Левченко Т.М., Петрова М.В. Химия и микробиология воды. Киев: Вища школа, 1976. - 116 с.

59. Курганов A.M., Федоров Н.Ф. Справочник по гидравлическим расчетам систем водоснабжения и канализации. Л.: С'трой-издат (Ленингр. отд-ние), 1973. - 408 с.6. С. 10.

60. Махорин К,Е., Иванюк A.A./ Пиздай 5Т.Я, Теплоты смачивания активных углей /7 Химия и технология воды. 1995, - №3. - С". 244.

61. Мельцер В.З. Сооружения для подготовки, питьевой воды /У Водоснабжение и санитарная техника. 1993. - $2. - С. 4.

62. Мельцер В.З. Фильтровальные сооружения в коммунальном водоснабжении. М. : Стройиздат, 1995. - 176 с.

63. МИнц Д.М. Теоретические основы технологии очистки воды. -М.: Стройиздат, 1964. 156 с,

64. Налимов В<В. Теория эксперимента. М,: Наука, 1971. -208 с.

65. Налимов В.В., Чернова H.A. Статистические методы планирования экстремальных экспериментов. М.: Наука, 1965, -340 с,

66. Яеларидзе Г.Г., грошев С.К., Трофимова P.A. Двухступенчатое фильтрование для очистки рек северных районов /У Водоснабжение и санитарная техника. 1986. - №2. - С. 4.

67. Школадзе Г.Vi. Технология очистки природных вод. М,: Высш. тк», 1987. - 479 с.

68. Николадзе Г.Ш., Минц Д.М,, Кастальский A.A. Подготовка воды для питьевого и промышленного водоснабжения. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Высш. шк.г 1984. - 368 с.

69. Николадзе Г.И., Сомов М.А. Водоснабжение: Учеб. для ву-* зов. М.: Стройиздат, 1995. - 688 с.сент., 1996. Москва, 1996. - С. 179.

70. Новые решения в подготовке питьевых вод / Журба М.Г., Лю-бина Т.Н., Мезенева Е.А. и др. //' Водоснабжение и санитарная техника. 1994. - №1. - С. 3.

71. Орлов В.А. Озонирование воды. Ш. : Стройиздат, 1984. -88 с.

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

73. Основные процессы и аппараты химической технологии: Пособие по проектированию / Под ред. Ю.И. Дытнерского. М.: Химия, 1983. - 272 с.

74. Островский Н.В. К вопросу о питьевом водоснабжении населения // Вода: экология и технология: Тез. докл. между-нар. конгресса, Москва, 17-21 сент., 1996. Москва, 1996. - С. 236.

75. Отчет о научно-исследовательской работе "Теоретическое обоснование и разработка технологии очистки природных вод, содержащих антропогенные примеси1*. М. : ВНИИ В0-ДГЕО, 1995.

76. Охрана окружающей среды: Учеб для техн. спец. вузов / C.B. Белов, Ф.А. Варбинов, А.Ф. Козьяков и др. Под ред. C.B. Белова. 2-е изд., испр. и доп. М. : Высш. шк., 1991. - 319 с.

77. Очистка поверхностных сточных вод / Паяьдяева Н.П., Калинина И,В., Вайсфельд В.А, и др. // Водоснабжение и санитарная техника. 1994. - №8. -С. 5.

78. Очистка природных вод на биосорбере в условиях низких температур / Швецов В.Н., Яковлев С.В,, Морозова K.M. и др. //'Водоснабжение и санитарная техника. 1998.- С. 12-15.

79. Очистка цветных маломутных вод, содержащих антропогенные примеси / М.Г. Журба, Ж.М. Говорова, В.И. Жаэоронкова и др. // Водоснабжение и санитарная техника. 199?. - №6.- С. 3-6.

80. Очистка цветных маломутных вод, содержащих антропогенные примеси / М.Г. Журба, Ж.М. Говорова, В,И, Жаворонкова и др. /У Водоснабжение и санитарная техника. -1997. N«7.1. С 5 9 *

81. Павлов К. Ф,, Романков U.V., Носков A.A. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии. -Л.: Химия, 1976. 552 с.

82. Пат. 94024101/26. Способ и устройство для очистки жидкостей / М.Г. Журба, Ж.М. Журба (РФ).

83. Петров El.Г., Веницианов В.В. Расчет процесса сорбционно-го обесцвечивания природных вод на основе математической модели / Химия и технология воды. 1989. - №5. - С. 387-390.

84. Аквафор" // Водоснабжение и санитарная техника. 1997. - №5. - С. 21-22.

85. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий / Ю.П., Адлер, Е.В. Маркова, Ю,В. Грановский. М.: Наука, 1976. - 279 с.

86. Повышение барьерной роли водопроводов в период паводков и аварий / Смирнов А.Д., Алифанова Н.Н., Семенов С.Ю. и др. // Водоснабжение и санитарная техника. 1994. -N•-12. - С. 12-13.

87. Подготовка воды питьевого качества в городе Кемерове Г В.А. Усольцев, В.Д. Соколов, Ю.Л. Сколубович и др. М.: ВИМИ, 1996. - 116 с.

88. Покровский М.С. Исследование ресурсосберегающей технологии очистки природных вод на осветлительно-сорбционных фильтрах // Экологические проблемы рационального использования и охраны водных ресурсов: Межвузовский сб. Вологда: ВоПИ, 1996. - С. 159-163.

89. Покровский М.С. Применение осветлительно-сорбционвых фильтров для кондиционирования природных вод /7 Проблемы питьевого водоснабжения и пути их решения: Тез. докл. научно-технического семинара, Москва, 17-18 дек. 1997. -М,, 1997. С. 70-71.

90. Покровский M. с «, Говорова Ж.к, Интенсификация работы очистных сооружений водопровода путем использования ос-ветлительно-сорбционных фильтров /7 Сборник научных трудов института. В 2-х томах: Т.2. Вологда: ВоПИ, 1998. - С. 63-66.

91. Покровский М.С., Журба М.Г. Исследование процесса очистки воды в осветлительно-сорбционном фильтре /7 Тезисы докладов научно-технической конференции. Вологда: ВоПИ, 1996. - С. 32.

92. Примеры гидравлических расчетов / Под ред. А. И. Богомолова. Учебное пособие для автомобильно-дорожных вузов и факультетов. Изд. 2-е, перераб. и доп. М. : Транспорт*, 1997. - 526 с.

93. Принцип выбора структуры активных углей для очистки воды от органических веществ / Якимова Т.И., Когановский A.M., Мамченко А.В., Марутовский P.M. /У Химия и технология воды. 1980. - №2. - С. 111-114.

94. Проблемы очистки воды на водопроводных станциях / Паль-гунов П.П., Ищенко И.Г., Миркис В.И. и др. // Водоснабжение и санитарная техника. 1996. - N»6. - С. 4.

95. Равновесие при адсорбции смеси органических веществ из водных растворов активированными углями / Антонюк Н.Г., Марутовский P.M., Рода И.Г. /У Водоснабжение и санитарная техника. 1990, - №12. - С. 1059.

96. Рациональное использование водных ресурсов / C.B. Яковлев, ïî.Bt Прозоров, Е.Н. Иванов, ff.F, Губий. М. : Высш. шк., 1991. - 400 с.

97. Рачинский В.В. Введение в общую теорию динамики сорбции и хроматографии. М. : Наука, 1964. - 136 с.ff.fi. Алзошинской. Том 3. Северный край. Я.: Гидрометео-издат/ 19?2. - 662 с.

98. Роденко В.П., Панков Я. Д. Природные сорбенты для водо-подготовки // Водоснабжение и санитарная техника. 1994, »2. - С. 27.

99. Родионов А.И., Клушин В.Я., ТорочешниКов Я.С. Техника защиты окружающей среды. Учебник для вузов. - 2-е изд., яерераб. и доп. - м.: Химия, 1989. - 512 с.

100. Романков П.Г., Курочкина И.Я. Гидромеханические процессы химической технологии. Изд. 2-е, перераб. и доп. Jt.: Химия, 1974. - 288 с.

101. Рудзский Г.Г., Адоньева И. А., ЕзерскиЙ А.И» Технология очистки природных вод: Учебное пособие для вузов, Л.: ЛИСИ, 1982. - 83 с,

102. Руководство по гигиене водоснабжения /Черкинский С,П., Беляев И.ЙГ., Габович Р.Д. и др. М.: Медицина, 1975. -321 с.

103. С. Грег, К. Синг. Адсорбция, удельная поверхность, пористость. М. : Мир, 1970. - 407 с.

104. Савченков М.Ф., Игнатьева Л.П., Сомов Л,П. О возможности образования диоксинов в процессе хлорирования питьевой воды // Вода: экология и технология: Тез. докл. междунар. конгресса, Москва, 17-21 сент,, 1996, Москва, 1996. - С. 255.

105. Санитарные правила и нормы охраны поверхностных вод от загрязнения. СанПиЯ 4630-88. Введен 01.01.89. М,: ЦИТП, 1989. - 69 с.ской технологии. -Л.: Химия, 1975. 48 с.

106. Свойства органических соединений. Справочник / Под ред. Потехина A.A. л.: Химия, 1984. - 520 с,

107. СЛавинская Г.В. Влияние хлорирования на качество питьевой воды // Химия и технология воды. 1991. - №11, - С, 1013.

108. Слилченко A.B., Кульский Л.А., Мацкевич Е.С. Современное состояние методов окисления примесей воды и перспективы хлорирования // Химия и технология воды. 1990. - №4. -С, 326.

109. Смирнов А.Д. Глубокая очистка воды от техногенных загрязнений с многократным использованием углеродных сорбентов. Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук. М". : ЕШ ВОДГЕО, 1996. - 492 с.

110. Смирнов А.Д. Глубокая очистка воды от техногенных загрязнений с многократным использованием углеродных сорбентов. Автореф. дисс. . доктора технических наук.- М.: НИИ ВОДГЕО, 1996. 35 с.

111. Смирнов А.Д. Глубокая очистка воды от техногенных загрязнений // Водоснабжение и санитарная техника. 1995.- №11. С. 11-12.

112. Смирнов А.Д. Сорбционная очистка воды. Л.; Химия, 1982. - 168 с.

113. Состояние окружающей среды Северо-Западного и Северного регионов России. СПб.: Наука, 1995. - 370 с.14?. Спиридонов В.ГГ., Лопаткин А.А. математическая обработка физико-химических данных. М. ; Йзд-во Московского унта, 1970. - 221 с.

114. Справочник по очистке природных и сточных вод / Л.Л. Па-аль, Я.Я. Кару, Х.А. Мельдер, В.Н, Репин. М. : Высш. шк., 1994. - 336 с.

115. Строительные нормы и правила 2.04.02.84. Водоснабжение. Наружные сети и сооружения. Введен 01.01.85. / Госстрой СССР. - М. : Стройиздат, 1985. - 136 с.

116. Тамамьян А.Н. Сорбенты и наполнители для фильтров до-очистки питьевой воды // Водоснабжение и санитарная техника. 1994. - №12. - С. 8,

117. Тарасевич Ю.И., Овчаренко Ф.Д. Адсорбция на глинистых минералах. Киев: Наук, думка, 1975. - 351 с.

118. Тарасова В.А., Лобзакова Т.В., Киянова Е.В. Природные цеолиты, их свойства и использование для очистки воды в рыбоводстве //' Вода: экология и технология: Тез, докл. междунар. конгресса, Москва, 17-21 сент., 1996. Москва, 1996. - С. 267.

119. Тарковская Ж.К., Гоба В.Е., Томашевская А.Н. Окислительно-деструктивная низкотемпературная регенерация углеродных сорбентов /У Химия и технология воды. 1992. - №5. - С. 348.

120. Технология озонирования и сорбции на активных углях / Драгинский В.Л., Алексеева Л.П., Усольцев В.А. и др. /У Водоснабжение и санитарная техника. 1995. - №2.1. С, 16.

121. Угли активные. Каталог. Черкассы: Б.И., 1990. - 24 с.

122. Фрог В.Н., Левченко А.П. Водоподготовка: Учеб. пособие для вузов. М. : Изд-во МГУ", 1996. - 680 с.

123. Химическая регенерация активных углей / Левченко Т.М., Бойко Т.В., Гора Л.Н. и др, /У Химия и технология воды. 1987. - №2. - С. 115-117.

124. Челищев Н.Ф., Беренштейн Б.Г., Володин В.Ф. Цеолиты -новый тип минерального сырья. М. : Недра, 1987. - 176 с.161. бугаев Р.Р. гидравлика. Л.: Энергия, 1970. - 552 с.

125. Шариков Л.Н. Охрана окружающей среды. Справочник. Л.: Судостроение, 1978. - 560 с.

126. Швецов В.Н., Морозова К.М. Биосорберы перспективные сооружения для глубокой очистки природных и сточных вод У/ Водоснабжение и санитарная техника. - 1994. - №1. -С. 8-11.

127. Шевченко М.А. Органические вещества в природной воде и методы их удаления. КИев: Наук, думка, 1966. - 202 с.

128. Шевченко М.А., Таран П.Н\, Гончарук В.В. Очистка природных и сточных вод от пестицидов. Л.: Химия, 1989. -184 с.

129. Экспериментальные исследования сорбционной очистки воды москворецкого водоисточника У Миркис В.И., Смирнов А.Д., Мельцер В.3. и др. // Вода: экология и технология: Тез. докл. междукар. конгресса, Москва, 17-21 сент., 1996. -Москва, 1996. С. 227.

130. Электрохимическая регенерация активированных углей У Свешникова Д.А., Рамазаяов А.Ш., Алиев З.М. и др. /У Химия и технология воды. 1987, - - С. 466.

131. Якимова Г,И., Мамченко А.В., РСогановский A.M. Исследование адсорбции растворенных веществ промышленными активными углями /У Химия и технология воды. 1979. - №1.

132. Яковлев С.В., Журба М.Г. Обеспечение населения безвред* ной питьевой водой У У Водоснабжение и санитарная техника. 1991. - №12. - С. 2-3'.

133. Clark R.M., Adams J.Q. Drinking Water and Groundwater Remediation Cost Evaluation. Granular Activated Carbon. Chelsea, Michigan: Lewis Publishers, 1991. - 31 p.

134. Clark R.M., Lykins B.W. Granular Activated Carbon, Senis Publ., USA., 342 p.

135. Evaluation treatment processes with the Ames mutagenic203ity assay / D.K. Noot, W.B. Anderson, S.A. Diagnault et al. // J. Amer. Water Works Assoc. 1989. - 81, N9. -P. 87-102.

136. КЛАССИФИКАЦИЯ ПОРИСТОЙ СТРУКТУРА И ОСНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ УГОЛЬНЫХ СОРБЕНТОВ

137. Макропоры ~ более крупная разновидность пор, удельная поверхность которых обычно не превышает 0,5-0,2 м2/г, Макропоры в процессе адсорбции не заполняются, но выполняют роль транспортных каналов для доставки адсорбтива к поверхности адсорбирующих пор.

138. При подборе и прогнозе эффективности планируемых к использованию сорбентов определяют их следующие основные характеристики: насыпную плотность, гранулометрический состав, механическую- прочность.

139. Фракционный состав определяют рассевом в течение 1 мин на вибросите(набор сит 0 200 мм, частота вибрации 1400 мин"1) или на механическом лабораторном сите с частотой 150 мин-1 для навески 50 г» £ 1441.

140. Влажность адсорбента определяют по разнице масс исходного образца (его масса 1 г) и высушенного при 110 °С в течение 1ч в бюксе.

141. Для ряда микропористых углеродных адсорбентов между площадью поверхности и объемом микропор существует зависимость :

142. S2 = 1, 8 • 107 Уши см2 /г, (1.2)где Зл общая площадь поверхности, см2/г;

143. Vmh объем микропор см3/г .

144. Марка Крупность , мм Истинная плотность, г/см3 ( Наскпная плотность , г/дм3 Прочность при истирании, % Суммарный объем пор, см3/г Объем микропор, см3/г Объем мезо-пор, см3/г Объем мак-ропор, см3/г

145. АР-А 1, 0-5,0 - 65 . - 0,32-0,34 0,08-0,09 0,30-0,33

146. АР-В 1,0-5,0 - 75 - 0,24-0,26 0,04-0,05. 0,24-0,27

147. APT < 0,1 - - 0,45-0,4$ 0,10-0,20 0,19-0,321. СКН-1 - - - 0,29 - 1. СКН-2 - - - - 0,46 - 1. СКН-К - - - - 0,23

148. МАУ-100 0, 8-1,1 510 85 £ 1,4 0,22-0,25 0,08-0,10 1,35-1,45 .

149. МАУ-200 0, 6-0,7 . 510 85 ^ 1,4 0,29-0,3S 0,054-0,066 0,47-0,57

150. МАУ-бТ 2,0-3,0 400 75 > 1,4 0,22-0,25 0,08-0,10 1,35-1,45

151. МАУ-ЗПТ 1 / 5е-5 $ 5 520 . 85 > 1,4 0,29-0,35 0,054-0,066 0,47-0,57

152. МАУ-2А 1/0-8,0 270 60 > 1,4 0,37-0, 4€ 0,06-0,09 0,25-0,32

153. Активный антрацит , 0,2-1,5 470 - 0,43 0,35 0,045-0,100 0,0350,0421. Зарубежный марки

154. S-51 (США). -и - - 0,12 0,751. KB (США) - - - - 0,09 1/1

155. F-зао (Бельгия) 1,5-1,7 - 80 0, 85 - ■. 0,13-0,18

156. Е-400 (Бельгия) 0,9-1,1 - 80 0,94 - 0,13-0,18

157. TL-830 . (Бельгия) 0, 852,0 425 80 0, 85 - 0,13-0,18

158. Регрессия 6 2,454130251 0,409021708 722,9486755 1,26407Е-13

159. Остаток 11 0,006223455 . 0,0005657691. Итого 17 2,460353706

160. Коэфициенты СяайД* от. С-ст'а %нс<гикз Нижние 95% Верхние 95%

161. Т-йересечение 12,46131835 0 65535 12,46131835 12,46131835

162. Переменная Хи -0,592433811 0 65535 -0,59243381 -0,592433811

163. Переменная Х12 -0,80171382 0,033554557 -23,89284465 -0,87556694 -0,7278607

164. Переменная Х13 -3,751323843 0 65535 -3,75132384 -3,751323843

165. Переменная Хх4 3,236920219 0 65535 3,236920219 3,236920219

166. Переменная Х15 -0,184515249 0,040084204 -4,603191064 -0,27274003 -0,096290466

167. Переменная 0,137954093 0 65535 0,137954093 0,1379540931. ВЫВОД ИТОГОВ (Для Ьн)1. Регрессионная статистика1. Множеств. & 0,9956839291. Н-кв&др&т 0,991386486

168. Нормир. Р.-кв. 0,9880367871. Станд. ошибка 0,0332206441. Наблюдения . 261. Дисперсионный анализй£. 55 Ш £ Зггач. Г

169. Регрессия 7 2,286395002 0,326627857 295,9627921 2,90441Е-17остаток 18 0,019865002 0,001103611 1. ИТОГО 25 2,306260004

170. Коэфициенты Станд. от, Ь~статистика Йижйие 95% Верхние 95%

171. У-пересечение 7,469663267 0,206543273 36,16512486 7,035731616 7,903594918

172. Переменная Х21 -0,098950948 С ,035273508 -2,805248329 -0,17305789 -0,024844001

173. Переменная %гг -0,837823144 С ,040805524 -20,5321012 -0/92355243 -0,752093853

174. Переменная Х23 -0,412093747 0,108306202 -3,80489517 -0/63963681 -0,184550683

175. Переменная Х24 -0,109358611 0,108719681 -1,005876856 -0,33777036 0,11905314

176. Переменная %гь -0,12268595 0,045408645 -2,70181923 -0/21808605 -0,027285853

177. Переменная Х26 0,003772091 0,009838587 0,383397686 -0,01689803 0,024442211

178. Переменная %г1 0,589790206 0,0-89553328 6,585910543 0,4016455 0,777934912

179. АКТ ВНЕДРЕНИЯ Научной разработки "Осветлительно-сорбционный фильтр с автоматическим вводом адсорбционного материала"

180. Место внедрения: Установка очистки воды для питьевого водоснабжения в модульном исполнении МУП ЖКХ Вологдагорводо-канал.

181. Разработчик: Вологодский государственный технический университет, кафедра водоснабжения и водоотведения, исполнитель Покровский М.С.

182. Сроки внедрения: 05.1999 07.1999 г.