автореферат диссертации по строительству, 05.23.04, диссертация на тему:Интенсификация процесса контактного осветления высокоцветных вод

кандидата технических наук
Обадин, Дмитрий Николаевич
город
Екатеринбург
год
2007
специальность ВАК РФ
05.23.04
Диссертация по строительству на тему «Интенсификация процесса контактного осветления высокоцветных вод»

Автореферат диссертации по теме "Интенсификация процесса контактного осветления высокоцветных вод"

На правах рукописи

Обадин Дмитрий Николаевич

Интенсификация процесса контактного осветления высокоцветных вод

Специальность 05.23.04 Водоснабжение, канализация, строительные системы охраны водных ресурсов

Автореферат Диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Екатеринбург 2007

003052269

Работа выполнена на кафедре физической, аналитической и органической химии Уральского государственного лесотехнического университета.

Научный руководитель: доктор химических наук,

профессор Свиридов В.В.

Официальные оппоненты: доктор технических наук

Ремез В.П.

кандидат технических наук, доцент Аксенов В.И.

Ведущее предприятие - ФГУП «Российский научно-

исследовательский институт комплексного использования и охраны водных ресурсов»

Защита диссертации состоится 12 апреля 2007 г. в 1400 на заседании диссертационного совета Д-212.285.06 при Уральском государственном техническом университете по адресу: Россия, 620002, Екатеринбург, ул. Мира 17, УГТУ-УПИ, ауд. С-203.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Уральского государственного технического университета - УПИ.

Автореферат разослан ^007 г.

Ученый секретарь диссертационного

совета, канд. техн. наук, доцент Алехин

Актуальность работы. Фильтрование через зернистый слой при подготовке воды для питьевого водоснабжения широко используется как в качестве завершающего этапа очистки, так и в качестве самостоятельного метода (контактное осветление). Эксплуатация фильтровальных сооружений является дорогостоящим и сложным процессом, в связи с чем оптимизация работы фильтров и контактных осветлителей не теряет своей значимости.

Одним из наиболее распространенных способов повышения эффективности процесса контактного осветления является применение различных коагулянтов и флокулянтов. Однако, несмотря на большую номенклатуру этих реагентов, с их помощью не всегда гарантируется успешное проведение процесса.

В соответствии с рекомендациями СНиП 2.04.02-84 применение контактного осветления для очистки маломутных цветных вод эффективно при цветности исходной воды, не превышающей 120° по шкале цветности. Однако, уже при очистке воды, обладающей цветностью более 70 - 80 градусов, грязевая нагрузка на контактные осветлители возрастает настолько, что продолжительность фильтроциклов становится недопустимо малой (менее 8 часов), и, как следствие, резко снижаются технико-экономические показатели процесса очистки. При этом не всегда достигается требуемое качество очистки воды по таким показателям, как окисляемость, мутность, остаточное содержание алюминия, железа. Особенно это характерно для периодов весеннего половодья и летней межени, в течение которых происходит значительное повышение концентрации загрязняющих веществ в воде.

Масштабы применения методов реагентной обработки увеличиваются, быстро растет ассортимент коагулянтов и флокулянтов, однако сведения об их влиянии на процессы контактного осветления малочисленны и противоречивы, а физико-химические закономерности этих процессов изучены недостаточно. В настоящее время вопросы совершенствования технологических процессов очистки маломутных цветных вод особенно актуальны.

Цель работы. Разработка методов реагентной обработки маломутных цветных вод, обеспечивающих высокое качество получаемой питьевой воды и повышающих производительность контактных осветлителей.

Задачи исследования.

1. Выявить закономерности процессов контактного осветления поверхностных вод при использовании солей алюминия различной основности.

2. Изучить влияние флокулянтов и алюмосиликатных гидрозолей на свойства коагулированной взвеси и эффективность ее выделения методом контактного осветления.

3. Определить принципы выбора реагентов для повышения качества очистки воды и удлинения фильтроциклов.

Научная новизна.

- Установлено влияние основности солей алюминия на параметры фильтрования и структурно-механические свойства осадка, накапливаемого в поровом пространстве фильтрующей загрузки;

- установлен характер влияния природы синтетических флокулянтов и алюмосиликатных гидрозолей на параметры фильтрования;

- разработаны принципы выбора реагентов при проведении процессов контактного осветления;

- разработаны методы повышения эффективности процесса контактного осветления маломутных цветных вод при совместном использовании коагулянтов, флокулянтов и алюмосиликатных гидрозолей.

Практическая ценность. По результатам исследования разработан технологический регламент обработки маломутных цветных вод, который внедрен на фильтровальной станции «Маяк» (г. Полевской). Изменение технологического режима позволило увеличить продолжительность фильтроцикла контактных осветлителей и обеспечить высокое качество очистки независимо от сезонной изменчивости состава природных вод.

Положения, выносимые на защиту.

- закономерности процесса контактного осветления маломутных цветных вод, коагулированных солями алюминия различной основности;

- принципы определения доз реагентов, Позволяющих изменять свойства коагулята для обеспечения равенства времени защитного действия фильтрующей загрузки и продолжительности исчерпания располагаемого напора;

- метод реагентной обработки маломутных цветных вод, позволяющий получать коагулят с заданными свойствами и обеспечивающий нормативное качество питьевой воды. >

Апробация работы. Основные результаты работы доложены и обсуждены на научно-практической конференции «Промышленная экология» (г. Челябинск, 2000 г.), на VI международном симпозиуме-выставке «Чистая вода России 2001» (г. Екатеринбург, 2001 г.), на VII международном симпозиуме-выставке «Чистая вода России 2003» (г. Екатеринбург, 2003 г.)

Публикации. По теме работы опубликовано 5 статей и 5 тезисов, в том числе две статьи в рецензируемом научном издании: Сборник научных трудов "Строительство и образование"(ЕкатериНбург 2004 - 2006).

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, трех глав, заключения, списка литературы из 139 наименований и 2 приложений. Материал работы изложен на 200 страницах машинописного текста, содержит 58 рисунка, 31 таблицы.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении дано обоснование актуальности диссертационной работы, изложены научная новизна и практическая значимость работы, сформулированы основные положения, выносимые на защиту.

Первая глава представляет собой обзор литературы, в котором приведены сведения о характеристиках источников питьевого водоснабжения, классификации загрязнений природных вод, об их компонентном и фазово-дисперсном составе. Описаны процессы гидролиза, коагуляции, гетерокоагуля-ции и взаимодействия коагулянтов с органическими веществами (ОВ) поверхностных вод. Рассмотрены теоретические основы процесса контактного осветления, а также известные способы его интенсификации.

Во второй главе Представлены результаты экспериментальных исследований, направленные на разработку методов интенсификации процессов контактного осветления маломутных цветных вод.

Объекты и методы исследования. Объектом исследования являлись природные воды поверхностных источников Уральского региона (р. Чусовая, Верх-Исетский пруд). Природные воды, в зависимости от сезона года, характеризовались следующими показателями: щелочность 0,3 -1,7 ммоль/дм3, цветность 40° - 160°, перманганатная окисляемость 6-25 мгО/дм3, содержание железа 1 - 3 мг/дм3.

В качестве реагентов изучались: коагулянты - хлорид и сульфат алюминия, их основные соли; катионные и анионные флокулянты марок «Праестол®», «ПАА» и «ВПК-402»; реагент «Экозоль-401». Последний представляет собой природный модифицированный гидрофильными веществами высокодисперсный алюмосиликат, обладающий многофункциональным действием при очистке природных и сточных вод.

Качество очищенной воды оценивалось по величине цветности, окисляе-мости, остаточного содержания алюминия, железа и рН. Также изучалось влияние реагентов на адгезионные свойства коагулированной взвеси, прочностные свойства осадка, образующегося в поровом пространстве фильтрующей загрузки, на изменение насыщенности порового пространства и продолжительность фильтроциклов. Оценка перечисленных свойств коагулированной взвеси и расчет параметров процесса контактного осветления производилась с позиций теории фильтрования, разработанной Д-М. Минцем.

Адгезионные свойства частиц коагулята оценивали с помощью параметров фильтрования, устанавливающих связь между временем защитного действия фильтрующей загрузки, ее высотой и свойствами коагулированной взвеси:

где: Т3 - время защитного действия, час; Ъ - параметр, характеризующий интенсивность прилипания частиц, м"1; а - параметр, характеризующий интенсивность отрыва ранее задержанных частиц, час; а/Ъ - отношение параметров, характеризующее скорость проникновения хлопьев вглубь загрузки, м/ч; К, Хп -константы, значения которых зависят только от степени осветления; х - высота загрузки, м.

Структурно-механические свойства осадка оценивали по величине касательных напряжений, возникающих при обтекании поверхности потоком. В состоянии предельной насыщенности загрузки осадком касательные напряжения становится равными прочности последнего на сдвиг. Расчет предельных касательных напряжений осуществляли по формуле:

где: тпр- касательные напряжения, Па; и - скорость фильтрования м/с; а - коэффициент формы зерна; тпр - пористость фильтрующей загрузки в состоянии

предельной насыщенности осадком; ц - динамический коэффициент вязкости, Пас; ¿1 - эквивалентный диаметр зерен загрузки, м.

Насыщенность порового пространства рассчитывали по формуле:

(3)

где: д - насыщенность порового пространства (отношение удельного объема осадка к удельному объему пор загрузки); г0 - гидравлический уклон в чистой загрузке; / - гидравлический уклон в загрузке с осадком.

В качестве обобщающего критерия, позволяющего определить оптимальные условия процесса контактного осветления и опосредованно включающего в себя вышеперечисленные параметры, использовали соотношение:

1>£>1 (4)

где: Ус - скорость проникновения хлопьев вглубь загрузки, м/ч; V/, - скорость изменения потери напора в фильтрующей загрузке, м/ч.

При выполнении соотношения Ус /Уи =1 процесс контактного осветления протекает в оптимальном режиме. В случае Ус /> 1 длительность фильтро-цикла лимитируется временем защитного действия фильтрующей загрузки, а в случае Ус IУк< 1 продолжительностью исчерпания располагаемого напора.

Определение технологических параметров проводили с использованием методик, описанных в литературе. Эксперименты осуществляли на специально созданной стендовой установке (рис. 1), позволяющей получить сведения по всем перечисленным параметрам, установить их взаимосвязь и проанализировать влияние различных способов реагентной обработки на величину Ус !УЬ.

Рис 1 Схема стендовой установки контактного осветления 1-исходная вода; 2- насос пооачи исходной воды; 3-растворы реагентов; 4- насосы-дозаторы; 5-смесители, 6- колонка; 7- фильтрующая загрузка, 8 -пьезометрические трубки, 9-отвод промывной воды; 10- пробоотборники; 11-подвоо промывной воды, 12-отвод фильтрата.

Основным элементом стендовой установки служила колонка с фильтрующей загрузкой из кварцевого песка. В нескольких точках колонки были установлены пробоотборники для определения концентрации суспензии и пьезометры для измерения потери напора по высоте фильтрующего слоя. Моделирование контактного осветления осуществлялось со скоростью 5 и/ч.

Закономерности процессов контактного осветления маломутных цветных вод, коагулированных солями алюминия различной основности. В ходе исследований установлено, что увеличение основности солей алюминия приводит к снижению интенсивности прилипания коагулированной взвеси к фильтрующей поверхности, о чем свидетельствует уменьшение параметра фильтрации Ъ. Уменьшение концентрации рабочих растворов основных солей также снижает интенсивность прилипания (рис. 2).

Концентрация АЬОз в рабочем растворе коагулянтов, г/дм3

Рис. 2 Влияние концентрации рабочих растворов солей алюминия на интенсивность прилипания хлопьев к поверхности загрузки: 1 - А1С1з; 2 - АЮНСЬ; 3 -А1(ОН)2С1; 4 - А12(ОН)5С1.

Прочностные свойства осадка, накапливаемого в поровом пространстве загрузки, уменьшаются с увеличением основности коагулянтов. При этом отношение параметров а/Ь, характеризующее скорость проникновения хлопьев вглубь загрузки, увеличивается, а значение предельных касательных напряжений уменьшается. В исследуемом диапазоне концентраций рабочих растворов коагулянтов прочность осадка не изменяется при использовании средних солей алюминия. При обработке воды алюминийсодержащими коагулянтами продолжительность времени защитного действия фильтрующей загрузки увеличивается при переходе от высокоосновных солей алюминия к средним солям. Для

всех основных солей при повышении концентрации их растворов (до определенного предела) время защитного действия фильтрующей загрузки возрастает. Однако адгезия коагулята, образующегося при обработке воды только коагулянтами, недостаточна для проведения процесса контактного осветления в оптимальном режиме. Продолжительность фильтроцикла в этом случае лимитируется временем защитного действия фильтрующей загрузки. Отношение У/Уи далеко от оптимального и находится в пределах от 3 до 14.

Степень основности используемых коагулянтов отражается не только на свойствах коагулированной взвеси, но и на величинах доз коагулянтов, требуемых для качественной очистки воды. При использовании средних солей алюминия существует некоторая пороговая доза, ниже которой не происходит образование коагулята. При этих дозах щелочность воды, обусловленная гидрокарбонатами, практически не расходуется. По-видимому, при низких дозах коагулянта гидратированные катионы алюминия взаимодействуют с органическими компонентами воды с образованием малорастворимых соединений. При дозе коагулянта выше пороговой, гидрокарбонатная щелочность воды расходуется прямо пропорционально количеству катионов алюминия, введенных сверх пороговой дозы. При этом происходит обесцвечивание воды, сопровождаемое образованием коагулята. В случае использования высокоосновного хлорида алюминия пороговая доза коагулянта отсутствует и коагулят образуется даже при очень малых дозах коагулянта. Изменение гидрокарбонатной щелочности происходит пропорционально количеству введенного основного коагулянта, начиная с малых доз.

Величины доз основной и средней соли алюминия для достижения одинаковой степени обесцвечивания отличаются. При одинаковом содержании в воде органических веществ величины доз коагулянтов зависят, в первую очередь, от рН и щелочности обрабатываемой воды, что связано как с изменением свойств поверхности продуктов гидролиза коагулянтов, так и с изменением форм нахождения в воде органических компонентов.

Влияние синтетических флокулянтов на свойства коагулированной взвеси. Для увеличения времени защитного действия фильтрующей загрузки, за счет повышения адгезии коагулята, изучено влияние синтетических флокулянтов на протекание процесса контактного осветления. Поскольку применение флокулянтов приводит к увеличению времени защитного действия с одновременным сокращением продолжительности исчерпания располагаемого напора, выбор типа флокулянта и определение его оптимальной дозы являются определяющими при оптимизации процесса контактного осветления. Для изученных флокулянтов эффективные дозы, обеспечивающие У/Уь,~и определялись путем наложения зависимости скорости исчерпания потери напора на зависимость скорости проникновения хлопьев вглубь загрузки от дозы флокулянтов. В качестве примера приведены зависимости для флокулянта «Праестол 2540» (рис. 3).

г 0,18

0

1 й

я . о .Й

Ё я ||

а I

О 0,01 0,02 0,03 0,04 0,05 Доза флокулянта, мг/дм3

Рис. 3 Определение эффективной дозы флокулянта Праестол 2540, обеспечивающей Ув>'1'\ =I; I- скорость проникновения хлопьев вглубь загрузки; 2- скорость изменения потери напора.

Значения эффективных доз флокулянтов с коагулянтами различной основности представлены на рисунке 4.

0,12 -0,1 0,08

I 0,06

&

о

■§■ 0,04

§

0,02 4 0

I

и

о

А1СЬ

М(СЖ),С1

Праестол Праестол Праестол Праестол 1ТАА 650ТЯ 6ПТЛ 2510 2540ТЯ

Рис. 4 Значения эффективных доз флокулянтов, обеспечивающих =1.

Установлено, что применение катионных полиэлектролитов, по сравнению с анионными, позволяет при меньших дозировках достичь соотношения У/Уь,=1. Уменьшение эффективных доз флокулянтов происходит с увеличением молекулярной массы полиэлектролитов. Из представленных данных следует.

что при переходе от средних солей алюминия к основным солям происходит увеличение оптимальных доз флокулянтов всех типов.

Влияние алюмосиликатного гидрозоля на продолжительность времени защитного действия и на темпы прироста потери напора. При очистке цветных вод применение катионных флокулянтов с большой молекулярной массой приводит не только к изменению параметров фильтрования, но и к повышению качества очищенной воды. Однако это происходит при достаточно высоких дозах флокулянтов (0,3 - 1 мг/дм3), что влечет за собой негативные последствия. Адгезионные свойства коагулированной взвеси при этом возрастают настолько, что при фильтровании происходит закупоривание порового пространства фильтрующего слоя и необратимое склеивание зерен песка с высокой вероятностью последующей кольматации загрузки.

В качестве одного из способов регулирования свойств коагулята рассмотрено применение твердофазного алюмосиликатного реагента «Экозоль-401». В ходе исследования установлено, что обеспечение оптимального режима контактного осветления достигается при обработке воды в последовательности: коагулянт -> флокулянт —> реагент «Экозоль-401». По мере увеличения дозы реагента уменьшатся адгезия частиц коагулированной взвеси, что приводит, с одной стороны, к увеличению скорости проникновения хлопьев вглубь загрузки, а с другой стороны - к уменьшению скорости изменения потери напора.

Применение твердофазного реагента позволяет повысить качество очистки воды. Результаты анализов фильтрата представлены в табл. 1.

Качество фильтрата при использовании реагента «Экозоль-401»

Таблица 1

Дозы реагентов Качество фильтрата

А12(804)з, мг/дм3 (по А120з) Праестш 650111, мг/дм3 Экозоль401, мг/дм3 Мутность, мг/дм? Цветность, градус Окисляемосгь, мгО/дм3 А13+, мг/дм3 Релбш мг/дм

- - - 4,6 93 22,3 - 2,6

12 - - 0,5 15 5,6 0,42 0,15

12 0,5 - <0,5 12 4,8 0,24 0,11

12 0,5 3 <0,5 10 4,5 0,08 0,05

12 0,5 6 <0,5 10 4,2 0,10 0,07

12 0,5 12 <0,5 10 4,6 0,06 0,07

Применение катяонного флокулянта способствует снижению мутности фильтрата и, соответственно, снижению содержания ингредиентов, ее обусловливающих. Коллоидный алюмосиликат участвует в адсорбционных взаимодействиях с растворимыми формами металлов и органических веществ и, тем самым, обеспечивает повышение качества очистки природных вод.

Влияние способа реагентной обработки цветных вод на продолжительность времени защитного действия фильтрующей загрузки. Принцип выбора типа и доз реагентов, основанный на регулировании свойств коагулята, позволяет оптимизировать процесс контактного осветления по продолжительности исчерпания располагаемого напора и времени защитного действия. В

и

этом случае продолжительность фильтроциклов определяется концентрацией коагулята, образующегося при обработке воды.

Принимая во внимание особенности обесцвечивания воды средними солями алюминия, было выдвинуто предположение о возможности уменьшения удельного объема образующегося коагулята при обеспечении высокого качества очистки. При обработке воды дозой средней соли, не превышающей пороговую, катионы алюминия расходуются, преимущественно, на взаимодействие с органическими веществами, в результате чего образуются малорастворимые соединения, которые можно подвергнуть последующей агрегации катионным флокулянтом. В этом случае обеспечивается высокое качество очистки, а объем коагулята в очищаемой воде сокращается на величину продуктов гидролиза. Указанное предположение было подтверждено результатами измерения насыщенности порового пространства загрузки в процессе контактного осветления воды, обработанной следующими способами:

- обработка воды только коагулянтом с дозой, позволяющей проводить обесцвечивание до двадцати градусов - О2о;

- обработка воды коагулянтом с дозой Ого и флокулянтом с дозой - БфЬ приводящей к выполнению соотношения КС/КА =1;

- обработка воды средней солью алюминия пороговой дозой - Эп, и катионным флокулянтом с дозой - Бф2, обеспечивающей флокуляцию малорастворимых металлорганических соединений.

Дозы обесцвечивания хлоридом и основным хлоридом алюминия были определены по результатам пробной коагуляции. Пороговая доза средней соли определялась из зависимости остаточной цветности от дозы коагулянта и соответствовала точке перегиба графика зависимости (рис. 5).

Доза коагулянта по АЬОз, мг/дм3

Рис. 5 Результаты пробной коагуляции: зависимость остаточной цветности от дозы коагулянта 1 - А1С1з; 2 - Л12(ОН)}С1.

На рисунке 6 представлены графики изменения насыщенности порового пространства фильтрующей загрузки в зависимости от объема очищенной воды.

0,45

0,25 "

0,05

1 а—■1

\ \ \ \ \ \ LL UU 1 \

0,04

0, OK

0,12

Объем очищенной воды, м

Рис. 6 Изменение насыщенности парового пространства в зависимости от объема очищенной воды для различных способов обработки воды: 1 АЮ3 с дозой Ох,; 2 А12(ОН)£1 с дозой О20, 3 - А1С13 с дозой Ох и Прае-стол 650 ТК с дозой Оф); 4 - А1С13 с дозой Д, и ВПК 402 с дозой Оф2; 5 -А1СЬ с дозой Д, и Праестпол 650ТЕ с дозой Д^.

В экспериментах 1- 3, удельный объем коагулята, образующийся при дозе коагулянта О2о, практически одинаков. Тангенс прямолинейных участков в среднем составляет 10,16. При этом различаются только значения предельной насыщенности. Эти обстоятельства связаны с отличиями адгезионных свойств коагулята н хорошо согласуются с данными о скорости проникновения хлопьев вглубь загрузки (рис. 7). Максимальная величина предельной насыщенности достигалась в экспериментах с меньшими значениями Ус.

Рис. 7 Сияние реагентнои обработки на скорость продвижения хлопьев вглубь загрузки и темп прироста потери напора: J - AlCh с дозой От; 2 - Ah(OH)sCl с дозой D10; 3 - АКЗ3 с дозой Dm и Праестол 650TR с дозой Рф!; 4 - AlCh с дозой D„ и ВПК 402 с дозой Оф2; 5 - А1С13 с дозой Dm и Праестол 650TR с дозой Вфх

Для экспериментов 4 - 5, в которых доза средней соли алюминия соответствовала пороговой, тангенс угла прямолинейных участков равен 6,25. Таким образом, применение пороговых доз средних солей алюминия позволяет уменьшить объем коагулята на 40%.

Качество фильтрата для рассмотренных способов реагентной обработки представлено в табл. 2.

Таблица 2

Качество фильтрата при контактном осветлении маломутных,

цветных вод обработанных различными способами_

Эксперимент 1 2 3 4 5

Коагулят А1С13 А12(ОН)5С1 А1С1, А1С13 А1С13

Доза по А1203, мг/даг1 12 12 12 6,8 6,8

Флокулянг - - Праесгол 650ТЯ ВПК-402 Праесгол 650ТЯ

Доза, мг/даг1 - — 0,05 1,0 1,0

Окисляемосгь, мЮ/дм'' 4,8 5,0 4,8 3,9 3,7

рН очищенной воды 6,4 7,1 6,3 7,0 7,0

РСойш, мг/дм1 0,15 0,15 0,16 0,10 0,08

А1 , мг/дм3 0,35 0,24 0,20 0,12 0,14

В третьей главе дано описание технических решений, связанных с повышением эффективности работы контактных осветлителей при очистке высокоцветных вод. Используя выявленные закономерности контактного осветления цветных вод, разработан технологический регламент реагентной обработки воды для условий фильтровальной станции «Маяк» (г. Полевской). Принципиальная технологическая схема блока контактных осветлителей фильтровальной станции приведена на рисунке 8.

Рис. 8 Принципиальная технологическая схема блока контактных осветлителей фильтровальной станции «Маяк»: 1- барабанные сетки, 2- вихревой смеситель; 3- ершовый смеситель, 4- воздухоотделитель; 5- контактные осветлители, б- контактный резервуар.

Базовой вариант обработки воды предусматривал использование коагулянта - сульфата алюминия и флокулянта - ПАА. При этом в период весеннего половодья не обеспечивалось нормативное качество воды по величине остаточного алюминия, общего железа, окисляемости и мутности. В период летней межени грязевые нагрузки на контактные осветлители значительно возрастали, что уменьшало время защитного действия до 5 часов (табл. 4). В соответствии с новым регламентом доза коагулянта снижается на 40 - 50% до величины пороговой дозы для перевода органических веществ в малорастворимое состояние. В качестве флокулянтов используется смесь катионных полиэлектролитов «ВПК-402» и «Праестол 650TR» дня агрегации загрязнений и обеспечения соотношения VJVh=l. На завершающей стадии обработки воды применяется реагент «Экозоль-401».

Пороговая доза сульфата алюминия определялась по результатам пробного коагулирования и соответствовала точке перегиба графика зависимости остаточной цветности от дозы коагулянта.

По результатам экспериментальных данных обработки цветных вод пороговыми дозами коагулянта и различными дозами «ВПК-402» с помощью программы Microsoft Excel описана зависимость эффективной дозы флокулянта от цветности исходной воды полиномом второй степени:

Двпк = 1,57-2,4-Ю"3 -Цв+2-10'5 -Цв2 где: Двпк - доза «ВПК-402», мг/дм3; Цв - исходная цветность очищаемой воды, град. Значение достоверности аппроксимации составила R2 = 0,99. Полученная зависимость применима для вод цветностью от 70 до 200 градусов.

Доза флокулянта «Праестол 650TR», определялась из условия обеспечения V/Vh =1 и находилась в интервале 0,04 - 0,06 мг/дм3. Величина дозы «Экозоль-401» оптимизировалась из условий достижения максимального качества фильтрата и максимальной продолжительности времени защитного действия фильтрующей загрузки. С этой целью проведен планируемый многофакторный эксперимент по контактному осветлению, в ходе которого варьировались дозы реагента «Экозоль-401» и флокулянта «ВПК-402». В качестве отклика определялись: величина остаточного алюминия, флокулянта «ВПК-402» и время защитного действия. На основании ранее выполненных исследований была выбрана область планирования эксперимента: доза «ВПК-402» 1-2 мг/дм3, доза «Экозоль-401» 0-4 мг/дм3. По экспериментальным данным с помощью программы «Statistika VI» получены статистически достоверные нелинейные уравнения регрессии второго порядка.

Зависимость концентрации остаточного алюминия (Cai) в очищенной воде от дозы флокулянта «ВПК-402» (X), мг/дм3 и от дозы «Экозоль-401» (Y), мг/дм3 : СЛ1= 3,036-3082Х-0,196- Y+0,840-Х2+0,02- Y2.

Зависимость остаточной концентрации «ВПК-402» (Свпк) от дозы флокулянта ВПК-402 (X), мг/дм3 и от дозы «Экозоль-401» (Y), мг/дм3 : Свпк =-0,038Y-0,015-X-Y+0,008 f.

Зависимость времени защитного действия фильтрующей загрузки (Г,) от дозы флокулянта «ВПК-402» (X), мг/дм3 и от дозы «Экозоль-401» (У), мг/дм5: Т, =2,65+11,904-Х 4,073X1 +0.440-ХУ-0,192-У2.

Согласно представленным зависимостям диапазон эффективных доз реагента «Экозоль-401» находится в интервале от I - 3 мг/дм3.

Время защитного действия фильтрующего слоя, ч

Рис. 9 Зависимость времени защитного действия фильтрующей загрузки от доз ВПК-402 и Экозоль-401.

Опытно-промышленные испытания нового метода реагентной обработки были проведены на сооружениях блока №1 фильтровальной станции «Маяк» в период весеннего половодья с 22 по 28.04. 2005 г. и в период летней межени с 15 по 20.06.2005 г. Дозы реагентов по базовому и новому варианту представлены в табл.3.

Таблица 3

Дозы реагентов

Способ реагентной обработки Дозы реагентов, мг/дм3

Весеннее половодье Летняя межень

Базовая Сульфат ашоминня (AljOj) 7,7 4.5

технология ПАА 0,1 0,15

Сульфат алюминия (АЬ03) 3,9 6,0

Новая ВПК - 402 1,5 1,5

технология Праеетол 650TR 0,046 0,046

Экозоль-401 2 2

Качество исходной и очищенной воды, а также продолжительность фильт-роциклов представлены в табл. 4.

Таблица 4

Сводная таблица показателей качества фильтрата и

продо лжительности фшътроцикюк_

Весеннее половодье Летняя межень

Показатель Норматив Исходная? Базовый Новый .Исходная вода Базовый Новый

вода" вариант метод вариант метод

Мутность, мг/да^ <1,5 20" 0,5 <0,5 5,8 0,5 - 1,5 <0,5

Цветность, гр. <20 80 10 10 120 15 10

Окисляемое 1ъ, мЮ/дм3 <5 15,0 4,8 4,8 18,0 5,2 4,4

РН 6-9 - 7,00 5,90 6,20 7,65 6,50 6,90

Щелочность, ММОЯЬ/Д1кГ - 0,45 - 0,25 0,40 1,4 0,82 1,25

Железо, мг/дм-1 <0,30 3,0- 0,35 0,100 1,90 0,30 0,12

Алюминий, мг/дм3 <0,20 0,80 0,20 0,28 0,18

Температура, °С - 4 4 4 17 17 17

ВПК - 402, мг/дм' <0,1 - <0,01 - - <0,01

Праестол 650ТЯ, <2 <0,025 <0,025

МГ/д>Г ;г

ПАА, мг/ды'' <2 ■. <0,025 - - <0,025 -

Продолжительность фильтроцикла, час >8 5 V/ ■ .... - 11 12 > 3-5 12

Для внедрения нового метода реагентпой обработки потребовались минимальные капитальные затраты, связанные только с установкой затворно-расходных емкостей для реагента «Экозоль-401» и насосов-дозаторов. Затраты на обработку воды по новому методу практически не увеличиваются, поскольку дополнительные расходы на флокулянты «ВПК-402», «Праестол 650ТЯ» и реагент «Экозоль-401» компенсируются уменьшением дозы коагулянта. Снижение количества промывных вод, обусловленное увеличением продолжительности фильтроциклов, позволило уменьшить себестоимость получения питьевой воды. На период проведения опытно-промышленных испытаний затраты на реагенты для получения 1м3 питьевой воды по базовому варианту составляли

0.73.рубля, а по новому методу - 0,43 рубля.

Результаты опытно-промышленных испытаний подтвердили эффективность предложенного регламента обработки поверхностных вод, внедрение которого позволяет при минимальных капитальных затратах получать питьевую воду стандартного качества, независимо от сезонных колебаний компонентного состава исходной воды, и значительно повысить продолжительность фильтро-цикла контактных осветлителей.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ.

1. Увеличение основности солей алюминия приводит к уменьшению прочностных свойства осадка, образующегося в порогом пространстве, что влечет за собой сокращение времени защитного действия фильтрующей загрузки. Для основных солей алюминия прочность осадка уменьшается но мере разбавления их рабочих растворов.

2. Применение средних солей алюминия достигает большего эффекта при очистке природных вод, обладающих невысокими щелочностью и величиной рН.

Применение высокоосновных солей алюминия более эффективно при обесцвечивании вод, обладающих щелочностью более 2 ммоль/дм3 и рН более 8.

3. Для проведения процесса контактного осветления в оптимальном режиме дозы флокулянтов уменьшаются с увеличением молекулярной массы реагентов и при замене анионных полиэлектролитов на катионные. По эффективности своего действия исследованные флокулянты располагаются в ряд: Праестол 650Т11 > Праестол 611ТЯ > Праестол 251ОТЯ > Праестол 2540 > ПАА.

4. Применение высокодисперсного алюмосиликатного гидрозоля «Экозоль-401» позволяет регулировать адгезию к фильтрующей загрузке частиц коагулята, образованного коагулянтами и флокулянтами. Вследствие дополнительной сорбции растворимых форм металлов и органических веществ высокоразвитой поверхностью гидрозоля повышается качество фильтрата.

5. При обработке маломутных цветных вод пороговыми дозами средних солей коагулянтов в сочетании с катионными флокулянтами объем образующегося коагулята меньше, чем объем коагулята, полученного традиционными способами обработки воды. Это, в свою очередь, способствует увеличению продолжительности фильтроциклов контактных осветлителей.

6. На основании выявленных закономерностей применения коагулянтов, флокулянтов и алюмосиликатного гидрозоля разработан метод реагентной обработки воды, который позволяет интенсифицировать процесс контактного осветления. Для условий фильтровальной станции «Маяк» получены нелинейные уравнения регрессий второго порядка, позволяющие определять величины эффективных доз реагентов. Качественные и количественные характеристики исходной воды в значительной степени влияют на величину пороговой дозы коагулянта, а дозы флокулянтов и реагента «Экозоль-401» изменяются в узком диапазоне. Проведенные на фильтровальной станции «Маяк» опытно-промышленные испытания подтвердили эффективность нового метода реагентной обработки.

7. По результатам исследования разработан технологический регламент подготовки питьевой воды из природного источника, который внедрен в эксплуатацию на фильтровальной станции «Маяк» (г. Полевской). Изменение технологического режима позволило увеличить продолжительность фильтроциклов контактных осветлителей в два раза и обеспечить стандартное качество очистки в периоды сезонного повышения концентрации загрязняющих веществ.

Основное содержание работы изложено в следующих публикациях:

1. Свиридов А.В., Уласовец Е.А., Обадин Д.Н., Ермаков Д.В. Использование новых реагентов - гидрозолей для решения технологических водных проблем. Тезисы докладов международной конференции «Чистая вода Урала», Екатеринбург. - 1997, - С. 157.

2. Обадин ДН., Свиридов АВ., Чернышев В.Ф. Опытно-промышленные испытания новой технологии кондиционирования питьевой воды в период весеннего половодья. Всероссийская научно-техническая конференция «Вклад ученых и специалистов в развитие химико-лесного комплекса», -1997, г. Екатеринбург, - С. 131.

3. В.В. Свиридов, A.B. Свиридов, Д.Н. Обадии. Сравнительные испытания коагулянтов различной основности, применяемых при кондиционировании питьевой воды. Эколого-водохозяйственный вестник. Вып. 4/ Свердловское региональное отделение РЭА; Академия водохозяйственных наук; РосНИИВХ; УГ-ТУ; Екатеринбург, -1999, - С. 51 - 56.

4. Галкин Ю.А., Уласовец Е.А., Обадин Д.Н., Свиридов В.В., Ермаков Д.В. Опыт внедрения новых технологий и оборудования для очистки природных и сточных вод. Тезисы докладов научно-практической конференции «Промышленная экология», 2000, Челябинск, - С. 14 -15.

5. Обадин Д.Н. Влияние коагулянтов различной основности на технологические параметры очистки природных поверхностных вод методом контактной коагуляции. Шестой международный симпозиум «Чистая вода России - 2001», Екатеринбург, - 2001, - С.125.

6. Обадин Д.Н., Свиридов В.В., Ибатулина Ю.Р., Бучельников Н.М. Обесцвечивание воды поверхностных источников коагулянтами различной основности. Седьмой международный симпозиум «Чистая вода России - 2003», Екатеринбург, - 2003, - С.64 - 65.

7. Обадин Д.Н., Свиридов A.B. Влияние основности солей алюминия на процесс контактного осветления маломутных цветных вод // Известия Челябинского научного центра. 2004. Вып. 1 (22). С. 159-163.

8. Обадин Д.Н., Свиридов A.B., Бучельников Н.М. Влияние природы флоку-лянтов на продолжительность фильтроциклов контактного осветления природных вод. Вестник УГТУ-УПИ. Строительство и образование: Сборник научных трудов. Екатеринбург: ГОУ ВПО УГТУ-УПИ. 2004. №11(14). 300-303.С

9. Обадин Д.Н. Свиридов А.В Мигалатий Е.М. Влияние способа реагентной обработки на продолжительность времени защитного действия контактных ос-ветлий. Вестник УГТУ-УПИ. Строительство и образование: Сборник научных трудов. Екатеринбург: ГОУ ВПО УГТУ-УПИ. 2006. №12(83). ЗОЗ-ЗОб.с Ю.Обадин Д.Н. Свиридов A.B. Свиридов В.В. Влияние твердофазного алюмо-силикатного реагента на параметры фильтрации при контактном осветлении поверхностных вод // Водное хозяйство России: проблемы, технологии, управление. - № 6. - 2006. - С. 57- 63.

Оглавление автор диссертации — кандидата технических наук Обадин, Дмитрий Николаевич

Введение

1. Обзор литературы

1.1. Характеристики природных источников водоснабжения

1.2. Органические вещества как основные загрязняющие компоненты поверхностных вод

1.3. Обесцвечивание природных вод с помощью гидролизующихся коагулянтов

1.4. Основные физико-химические закономерности процессов коагуляции и гетерокоагуляции

1.5. Коагулянты и свойства продуктов гидролиза

1.6. Теоретические основы фильтрования малоконцентрированных суспензий

1.7. Интенсификация контактного осветления природных вод с помощью реагентной обработки

2. Экспериментальная часть

2.1. Объекты исследования и характеристика реагентов, используемых в работе

2.2. Методики проведения экспериментов по определению технологических параметров процесса контактного осветления

2.3. Закономерности процессов контактною осветления и обесцвечивания природных вод, обработанных коагулянтами различной основности

2.3.1. Влияние основности солей алюминия на параметры фильтрования

2.3.2. Отличия в процессах обесцвечивания высокоосновными и средними солями алюминия

2.3.3. Влияние физико-химических свойств природных вод на эффективность выделения органических веществ коагулянтами различной основности

2.4. Влияние флокуляптов на изменение параметров фильтрования при контактном осветлении поверхностных вод

2.5. Влияние модифицированных природных алюмосиликатов на параметры фильтрования при контактном осветлении поверхностных вод

2.6. Закономерности процесса контактного осветления при комбинированном использовании реагентов

3. Технологическая часть 140 Выводы 173 Список литературы 175 Приложения № 1

Введение 2007 год, диссертация по строительству, Обадин, Дмитрий Николаевич

Актуальность проблемы. Фильтрация через зернистый слой при подготовке воды для питьевого водоснабжения повсеместно используется как в качестве завершающего этапа очистки, так и в качестве самосюятельнот метода (контактное осветление). Эксплуатация фильтровальных сооружений является дорогостоящим и сложным процессом, в связи с чем оптимизация работы фильтров и контактных осветлителей не теряет своей значимости.

Одним из наиболее распространенных способов повышения эффективности процесса контактного осветления является применение различных коагулянтов и флокулянтов. Однако, несмотря на большую номенклатуру этих реагентов, с их помощью не всегда гарантируется успешное проведение процесса.

В соответствии с рекомендациями СНиП 2.04.02-84 применение контактного осветления для очистки маломутных цветных иод эффективно при цветности исходной воды, не превышающей 120° по шкале цветности. Однако, уже при очистке воды, обладающей цветностью более 70 - 80 ¡радусов, грязевая нагрузка на контактные осветлители возрастает настолько, что продолжительность фильтроциклов становится недопустимо малой (менее 8 часов), и, как следствие, резко снижаются технико-экономические показатели процесса очистки. При этом не всегда достигается требуемое качество очистки воды по таким показателям, как окисляемость, мутность, остаточное содержание алюминия, железа. Особенно это характерно для периодов весеннего половодья и летней межени, в течение которых происходит значительное повышение концентрации загрязняющих веществ в воде.

Масштабы применения методов реагентной обработки увеличиваются, быстро растет ассортимент коагулянтов и флокулянтов, однако сведения об их влиянии на процессы контактного осветления малочисленны и противоречивы, а физико-химические закономерности эгих процессов изучены недостаточно. В настоящее время вопросы совершенствования технологических процессов очистки маломутных цветных вод особенно актуальны.

Основная цель работы. Целыо данного исследования явилось оценка влияния широкого спектра новых реагентов (коагулянтов, флокулянгов, а также коллоидных модифицированных алюмосиликатов) на параметры контактною осветления; разработка методов реагентной обработки маломутных цветных вод, обеспечивающих высокое качество получаемой питьевой воды и повышающих производительность контактных осветлителей.

Объекты и методы исследования. Объектами исследования являлись полученные в ходе работы алюминий содержащие коагулянты различной основности и анионного состава, модифицированный природный монтмориллонит с ротируемыми сорбционными и флоккулирующими свойствами, а также ряд синтетических флокулянтов, применяемых в практике водоподготовки. Лабораторные испытания проводились на природных водах Верх-Исетского водохранилища, реки Чусовой. При проведении исследований использовали физико-химические методы: фотоэлектроколориметрию, нефелометрию, методы аналитической химии. В работе использовался метод многофакторного планируемого эксперимента, в рамках которого проводилась статистическая обработка данных на ПВЭМ в программе «STATISTICA for windows г 6». Задачи исследования.

1. Выявить закономерности процессов контактного осветления поверхностных вод при использовании солей алюминия различной основности.

2. Изучить влияние флокулянтов и алюмосиликатных гидрозолей па свойства коагулированной взвеси и эффективность ее выделения методом контактного осветления.

3. Определить принципы выбора реагентов для повышения качества очистки воды и удлинения фильтроциклов.

Научная новизна работы заключается в следующем:

- установлено влияние основности солей алюминия на параметры фильтрования и структурно-механические свойства осадка, накапливаемого в норовом пространстве фильтрующей загрузки;

- установлен характер влияния природы синтетических флокулянтов и алю-мосиликатных гидрозолей на параметры фильтрования;

- разработаны принципы выбора реагентов при проведении процессов контактного осветления;

- разработаны методы повышения эффективности процесса контактного осветления маломутных цветных вод при совместном использовании коагулянтов, флокулянтов и алюмосиликатных гидрозолей.

Практическая ценность работы заключается в использовании разработанного техноло1Ическою регламента комбинированной реагентной обработки маломутных цветных вод, обеспечивающей проведение процесса контактного осветления с продолжительным временем фильтрования и получение стандартного качеством питьевой воды не зависимо от сезонных колебаний концентрации загрязняющих веществ в исходной воде.

Реализация результатов работы Разработанный технологический регламеш внедрен в постоянную эксплуатацию на фильтровальной станции «Маяк» г. Полевской. Изменение технологического режима позволило довести производительность блоков контактного осветления на станции до проекшых значений. В период весеннего половодья и летней межени качество очищенной воды с запасом соответствует требованиям нормативных документов. На стадии рабочего проектирования находится технология очистки воды Верхне-Выйского водохранилища для нужд питьевого водоснабжения г. Нижний Тагил. Положения, выносимые на защиту.

- закономерности процесса контактного осветления малому гных, цветных вод, коагулированных солями алюминия различной основности;

- принцип определения доз реагентов, позволяющих изменять свойства коагулята для обеспечения равенства времени защитного действии фильтрующей загрузки продолжительности исчерпания располагаемого напора;

- метод реагентной обработки маломутных цветных вод, позволяющий получать коагулят с заданными свойствами и обеспечивающий нормативное качество питьевой воды. Публикации и апробация работы. Основные результаты работы доложены и обсуждены на научно-практической конференции «Промышленная экология» (г. Челябинск, 2000 г.), на VI международном симпозиуме-выставке «Чистая вода России 2001» (г. Екатеринбург, 2001 г.), на VII международном симпозиуме-выставке «Чистая вода России 2003» (г. Екатеринбург, 2003 г.) По теме работы опубликовано 5 статей и 6 тезисов. Структура и объем диссертации.

Диссертационная работа состоит из введения, трех глав, заключения, списка литературы из 138 наименований и 3 приложений. Материал работы изложен на 206 страницах машинописного текста, содержит 53 рисунка, 31 таблицы.

Заключение диссертация на тему "Интенсификация процесса контактного осветления высокоцветных вод"

173 ВЫВОДЫ

1. Увеличение основности солей алюминия приводит к уменьшению прочностных свойства осадка, образующегося в поровом пространстве, что влечет за собой сокращение времени защитного действия фильтрующей загрузки. Для основных солей алюминия прочность осадка уменьшается по мере разбавления их рабочих растворов. В случае применения средних солей алюминия прочностные свойства осадка остаются неизменными в широком интервале концентраций рабочих растворов.

2. Применение средних солей алюминия достигает большего эффекта при очистке природных вод, обладающих невысокими щелочностью и величиной рП. Применение высокоосновных солей алюминия более эффективно при обесцвечивании вод, обладающих щелочностью более 2 ммоль/дм и рН более 8.

3. Для проведения процесса контактного осветления в оптимальном режиме дозы флокулянтов уменьшаются с увеличением молекулярной массы реагентов и при замене анионных полиэлектролитов на катионные. Г1о эффективности своего действия исследованные флокулянты располагаются в ряд: Праестол 650Т11 > Праестол 611ТЯ > Праестол 2510ТЯ > Праестол 2540 > ПАА.

4. Применение высокодисперсного алюмосиликатного гидрозоля «Экозоль-401» позволяет регулировать адгезию к фильтрующей загрузке частиц коагулята, образованного коагулянтами и флокулянтами. Вследствие дополнительной сорбции растворимых форм металлов и органических веществ высокоразвитой поверхностью гидрозоля повышается качество фильтрата.

5. При обработке маломутных цветных вод пороговыми дозами средних солей коагулянтов в сочетании с катионными флокулянтами объем образующегося коагулята меньше, чем объем коагулята, полученного традиционными способами обработки воды. Это, в свою очередь, способствует увеличению продолжительности фильтроциклов контактных осветлителей.

6. На основании выявленных закономерностей применения коагулянтов, флокулянтов и алюмосиликатного гидрозоля разработан метод реагент-ной обработки воды, который позволяет интенсифицировать процесс контактного осветления. Для условий фильтровальной станции «Маяк» получены нелинейные уравнения регрессий второго порядка, позволяющие определять величины эффективных доз реагентов. Качественные и количественные характеристики исходной воды в значительной степени влияют на величину пороговой дозы коагулянта, а дозы флокулянтов и реагента «Экозоль-401» изменяются в узком диапазоне. Проведенные на фильтровальной станции «Маяк» опытно-промышленные испытания подтвердили эффективность нового метода реагентной обработки.

7. По результатам исследования разработан технологический регламент подготовки питьевой воды из природного источника, который внедрен в эксплуатацию на фильтровальной станции «Маяк» (г. Полевской). Изменение технологического режима позволило увеличить продолжительность фильтроциклов контактных осветлителей в два раза и обеспечить стандартное качество очистки в периоды сезонного повышения концентрации загрязняющих веществ.

175

Библиография Обадин, Дмитрий Николаевич, диссертация по теме Водоснабжение, канализация, строительные системы охраны водных ресурсов

1. Овчинников A.M. Общая гидрология. М.: «Госгеотехиздат», 1954 - 384 с.

2. Кульский Л.А Теоретические основы и технология кондиционирования воды. Киев, «Наукова думка», 1980, - 564 с.

3. Жуков H.H. Актуальные задачи и проблемы обеспечения населения России питьевой водой.-ВСТ, 2000 №4 с. 10-13

4. Алекин O.A. Основы гидрохимии. Л.: «Гидрометиоиздат», 1970, - 444 с.

5. Скопицев Б.А. Об обесцвечивании инфильтрационных вод в природных условиях.-Водные ресурсы. 1981, 1963-452 с.

6. Кульский Л.А. Основы технологии кондиционирования воды. Киев. Издательство Академии наук УССР, 1963 -452 с.

7. Кульский Л.А. Стандартизация процессов водообработки на основе фазово-дисперсного состояния веществ в воде Химия и технология воды, 1979, т. 1, №1, с. 47-51.

8. Балезин С.А., Ерофеев Б.В., Подобаев Н.И., Основы физической и коллоидной химии.: М, «Просвещение», 1975 398 с.

9. Бабенков Е.Д. Очистка воды коагулянтами. -М., «Наука», 1977,-356 с.

10. Tomais J., Zutic V. Humic material polydispersity in adsorption at ydrons alumina // J. Colloid and Interface Sei. 1988. - 126, N 2. - P. 482 - 492.

11. П.Лиштван И.И., Круглицкий H.H., Третинник В.Ю. Физико-химическая механика гуминовых веществ. Минск : Наука и техника, 1976.-264 с.

12. Хоменко А.Н. Гончарова И.А. Гидрохимические материалы, т. 55. Л., Гидрометиоиздат, 1971, стр. 32.

13. Славинская Г.В. Влияние хлорирования на качество питьевой воды. -Химия и технология воды, 1991, т. 13, №11, с. 1013- 1021.

14. Гончар} к В.В., Вак\ленко В.Ф. и др. Влияние точки ввода хлора в технологической цепи на хлорпоглащаемость воды и образование хлороформа. Химия и технология воды, 1998, т. 20, №4, с. 385 - 399.

15. Гончарук В.В., Клименко H.A., Вакуленко В.Ф. и др. Исследование эффективности процессов озонирования и сорбции на активном угле при очистке днепровской воды. Химия и технология воды, 1999, т. 21, №2, с. 173 -399.

16. Денисов В.В. Гутенев В.В. и др. Сокращение применения хлорсодержащих дезинфектантов в питьевом водоснабжении ВСТ 2001. №12 с. 27 29.

17. Маляренко В.В. Природа функциональных групп и сорбционное взаимодействие гуминовых веществ в водной среде. Химия и технология воды, 1994, 16, №6, с. 592 - 606.

18. Александрова A.M. Органическое вещество почвы и процессы его трансформации. JI., «Наука», 1980, -280 с.

19. Максимова М.П., Метревели М.П. Органическое вещество в дельте и авандельте реки волги. Водные ресурсы, 1984,.№ 4 с. 100-109.

20. Скопинцев Б.А., Бикбулатова Е.М. О химической природе органического вещества рек СССР. Водные ресурсы, 1986,.№ 3 с. 85 - 89.21 .Скопинцев Б.А. О проблеме водного гумуса Почвоведение 1985. №8. с. 117 -122.

21. Скопинцев Б.А. Перманганатный метод определения органического вещества в морской воде.-Тр. ГОИН, 1948, выи. 10(22), с. 130- 135.

22. Стивенсон Ф. ДЖ. Батлер ДЖ. Х.А. Химия гуминовых кислот и родственных им пигментов Органическая геохимия. М.: Недра, 1974. - С. 389-412.

23. Варшал Г.М., Велюхаева Т.К., Кощеева И.Я. и др. Комплексообразование благородных металлов с фульвокислотами природных вод и геохимическая роль этих процессов. Аналитическая химия редких элементов. М.: Паука, 1988. - С. 112-146.

24. Скопицев Б.А. Органическое вещество в поверхностных водах (водный г>м>с). Тр. Гос. океанографическою ин-та. Вып 17(29).-л.: Гидрометиоиздат, 1950.- 290 с.

25. Варшал М.Г., Велюхаева Т.К., Сироткина И.С. и др. Фракционирование, количественное определение и изучение некоторых основных компонентов растворенных органических веществ природных вод. Гидрохим. Материалы. 1973.-59.- С. 143-151.

26. Варшал Г.М., Велюхаева Т.К., Кощеева И.Я. Роль гумусовых кислот в процессах миграции элементов в земной коре. 9-й Междунар. Симгюз. по биохимии окруж. Среды (Москва, 4-8 сент. 1989 г.). Тез. Док. М, 1989. -С. 17.

27. Варшал М.Г., Инцкирвели J1.H., Сироткина И.С. Об ассоциации фульвокислот в водных растворах. Геохимия. 1975. -№ 10. - С. 1582 -1585.

28. Убуганова В.И. Оксиды алюминия в горно-лесных почвах юго-восточного Прибайкалья. Почвоведение. 1986. № 3 С. 99 105.

29. Варшал Г.М., Кощеева И.Я., Сироткина И.С., Велюхаева Т.К. и др. Изучение органических веществ поверхностных вод и их взаимодействия с ионами металлов. Геохимия. 1979. -№ 4. - С. 598 - 608.

30. Варшал М.Г., Бугаевский A.A., Холин Ю.В. и др. Моделирование равновесий в растворах фулвокислот природных вод. Химия и технология воды. 1990, Т. 12, №11, с. 979-985

31. Варшал Г.М., Велюхаева Т.К., Кощеева И.Я. и др. Изучение химических форм элементов в поверхностных водах. ЖАХ, 1983, т. 38 вып. 9 с. 1590 -1600

32. Колосов И.В. Гуминовые кислоты как многоцентровые высокомолекулярные комнлексообразователи. Равновесие в системе Са" -гумииовая кислота. Почвоведение. 1982, №1 с. 42-47.

33. Гончаров Т.О., Колосов И.В., Каплин В.Т. О нахождении металлов в поверхностных водах. Гидрохим. материалы, 1980, т. 77, с. 16 -26.37.0рлов Д.С. Гумусовые кислоты почв. М.: Изд-во МГУ, 1974. - 332 с.

34. Каурычев И.С., Карпухин А.И., Степанова Л.П. Изучение состава и устойчивости водорастворимых железоорганических комплексов. -Почвоведение , 1979, №2, с. 39 52.

35. Назаренко В.А. Антанович В.П. Невская Е.М. Гидролиз ионов металлов в разбавленных растворах.- М.: Атомиздат, 1979, с. 192.

36. Дятлова Н.М. Темкина В.Я. Попов К.И. Комплексоны и комплексонаты металлов. М., «Химия» 1988, с. 544.

37. Тихонов В.Н. Аналитическая химия алюминия. М.: Наука, 1971.-286 с.

38. Лурье Ю.Ю. Справочник по аналитической химии. М.: Химия, 1971. 480 с.

39. Мотузова Г.В., Дегтярева А.К. Формы соединений железа в почвенных растворах и дренажных водах на примере яхромской поймы. Почвоведение. 1993, № 1. с.110 - 114.

40. Пилипеико А.Т. Сафронова В.Г. Фалендыш Н.Ф. Фотометрические методы определения алюминия в водах. Химия и технология воды, 1994, 16, №4, с. 344-360.

41. ВоЙ1кевич Г.Ч., Кизилыптейн Л.Я., Холодков Ю.Я. Роль органическою вещее 1ва в концентрировании металлов в земной коре. М: Недра, 1983. 156с.

42. Ярцева Р.Д., Варшал Г.М., Сенявин М.М., Замокина Н.С. О состоянии редкоземельных элементов в поверхностных водах. Геохимия, 1972, № 9, с. 1141 - 1146.

43. Рубин А. Химия промышленных сточных вод. М.: «Химия» 1983 с. 287

44. Кульсуий J1.A. Когановский A.M. Укр. хим. ж., 1952, 18, с. 197

45. Апельцина Е.И. Методы снижения концентрации остаточного алюминия. Водоснабжение и санитарная техника. 1986. № 1, с. 8-10.

46. Amirthaiah A., Mills K.M. Rapid mix design for mechanisms of alum coagulation //1/ AWWA, 1982, № 4.

47. Соломенцева И.М., Величинская Jl.A., Герасименко Н.Г. Проблема остаточного алюминия в очищенной воде. Химия и технология воды.-1991,13 № 6, с.517-553.

48. Driscoll С., Letterman R., Chemistry and fate of AI (III) in treated drinking water.// J/ Environ End. Div.-1988. 7. № 2. - C. 21 - 23.

49. Муллер B.M., Дерягин Б.В. Дан. СССР, -1967, 1111.

50. Дерягин Б.В. Коллоидный журнал, 1940, т. 6, - С. 291.

51. Дерягин Б.В. Коллоидный журнал, 1941, т. 7, - С. 285.

52. Пасынский А.Г. Коллоидная химия. М., «Высшая школа», 1968. - 512с.

53. Воюцкий С.С. Курс коллоидной химии. М., «Химия», -1975 -512с.

54. Барабой В.М., Глазман Ю.М. Сб. «Исследования в области поверхностных сил». М., «Наука», 1967, - 207 с.

55. Панченко Г.М., Цабек J1.K. Поведение эмульсий во внешнем электрическом поле. М., «Химия» - 1969 - 190 с.

56. Левин В.Г. Физико-химическая гидродинамика. М., Физматгиз, - 1959 -699 с.

57. Самыгин В.Д., Барский A.A. и др. Коллоидный журнал, 1940, т. 6, - С. 291.бЗ.Запольский А.К. Баран A.A. Коа^лянты и фл0к)лянты в процессах очисткиводы: Свойства. Получение.-Л.: Химия, 1987.- 208 с.

58. Гетманцев C.B. Гетманцев B.C. Комбинированная технология производства высокоэффективных коагулянтов. ВСТ 2001 №3 с. 8 10.

59. Панченко JI.И., Дешко И.И., Запольский А.К., Бондарь JI.A. Гндроксосульфат алюминия новый коагулянт для очистки воды. Химия и технология воды, 1981, т. 3, № 5 с. 439-441.

60. Гетманцев C.B., Рученин A.A., Снигерев C.B., Чуриков Ф.И. Оценка эффективности применения различных типов коагулянтов для очистки волжской воды ВСТ 2003 № 9 с. 17 20.

61. Линевич С.П., Сикачев В.А., Богданов С.С., Гетманцев C.B. Экспериментально-теоретические и производственные испытания полиоксихлорида алюминия на донской воде. ВСТ 2004 №1 с. 15 -20.

62. Белоконова H.A. Корюкова Л.В. Антропова O.A. Исследование эффективности очистки воды от природных органических веществ сульфатом и оксихлоридом алюминия. Чистая вода Урала 96. Тезисы докладов, с.49.

63. Дариенко И.Н., Алексеев A.A., Гумен С.Г., Новиков М.Г. Подготовка водопроводного хозяйства Санкт-Петербург к внедрению нового стандарта на питьевую воду. ВСТ 1997 №1 с. 4 -6.

64. Гумен С.Г. Дариенко И.П. ЕвельсонЕ.А., Русанова Л.П. Применение современных химических реагентов для обработки маломутных цветных вод. ВСТ 2001 №3 с. 12- 15.

65. Белоконова H.A. Корюкова Л.В. Влияние эксплуатационных и технологических факторов на качество холодной и горячей воды. Чистая вода Урала 96. Тезисы докладов, с.48

66. Герасимов Г.Н. Процессы коагуляции-флокуляции при обработке поверхностных вод. ВСТ 2001 №3 с. 26 -31

67. БО Д., Герасимов Г.Н. Коверга A.B., Завадский A.B. Пилотные испытания по питьевой водоподготовке в условиях Москворецкого водоисточника. ВСТ 1997 №1 с. 28-32

68. Лиза Пииртола Коагулянты на основе трех валентного железа для подготовки питьевой воды. ВСТ 2001 № 3 с. 36

69. Поллинг А. Общая химия. М.: «Мир», 1974, - 439 с.

70. Кульский JI.A. Когановский A.M. Гороновский И.Т. и др. Физико-химические основы очистки воды коагуляцией. Киев, Изд-во АН УССР, 1950.

71. Кондратов П.И., Кондратова Т.С. Исследование гидролитического состояния AI (III) в водных растворах. Воронеж, 1980. 8 с. - Деп. В ОНТИ ТЭХИМа, ХПД82, №487.

72. Герасименко Н.Г. Соломенцева И.М. Сурова Л.М. Состояние алюминия в водных растворах Основных хлоридов и сульфатов алюминия. Химия и технология воды.- 1991,13 № 8, с.755-759.

73. Гончарук В.В. Соломенцева И.М. Герасименко Н.Г. Коллоидно-химические аспекты использования основных солей алюминия в водоочистке. Химия и гехнолошя воды,- 1999, 21 № 1, с.52-88.

74. Герасименко Н.Г. Соломенцева И.М. Запольский А.К. Роль электрокинетических свойств продуктов гидролиза основных солей алюминия при водоочистке. Химия и технология воды. 1988,10 № 4, с.329-332.

75. Соломенцева И.М. Герасименко Н.Г. Запольский А.К. Сурова Л.М. Электрокинетические свойства продуктов гидролиза основных хлоридов алюминия в условиях процесса водоочистки. Химия и технология воды.-1989,11 №7, с.601-604.

76. Соломенцева И.М., Герасименко Н.Г., Братунец А.Г. и др. Изучение гидратации продуктов гидролиза основных сульфатов алюминия методом ЯМР-релаксации. Химия и технология воды.- 1990,12 № 11, с.1020-1024.

77. Соломенцева И.М. Герасименко Н.Г., Теселкин В.В. Размерно-плотностные характеристики продуктов гидролиза основных хлоридов алюминия. Химия и технология воды.- 1994,15 №16, с. 12-17.

78. Герасименко Н.Г., Соломенцева И.М., Теселкин В.В. Размерно-плотностные характеристики продуктов гидролиза основных сульфатов алюминия. Химия и технология воды.-1993,15 № 11 12, с.719-726.

79. Соломенцева И.М. Герасименко Н.Г. Шилов В.Н. Механизм агрегаюобразования частиц продуктов гидролиза основных солей алюминия. Химия и технология воды.- 1994,16 № 6, с.606-614

80. Минц Д.М. Теоретические основы технологии очистки воды. М.: Стройиздат, 1964. - 156 с.

81. Контактные осветлители /Под ред. Д.М. Минца. М.: Изд-во МКХ РСФСР, 1955.-172 с.

82. Минц Д.М. Мельцер В.З. Упрощенный метод технологическою моделирования процесса фильтрования. Сб. научных трудов АКХ "Водоснабжение", вып. 98, М., 1973.

83. Митин Б.А. Исследование влияния структурно-механических свойств осадка на работу осветлитсльных фильтров: Автореф. дис. .канд. тех. наук. -Москва 1969. - 17 с.

84. Мельцер В.З. Исследование Iидравлическою сопротивления водоочистных зернистых фильтров в процессе кольматации : Автореф. дис.канд.тех. наук. -М., 1971.22 с.

85. Венецианов E.B. Сенявин M.M. Методы количественного описания и расчета фильтрационного осветления суспензий. Теорет. основы хим. технологии, 1980,14, №3, с. 405-417.

86. Бабенков Е.Д. Роль структурообразования в процессе фильтрационного осветления воды. Химия и технология воды, 1982,т. 4. №1 с. 35 39.

87. Фоминых A.M. Математическая модель процесса очистки воды фильтрованием и ее практическое применение. Вод. ресурсы, 1980, 42, №3, с. 473-480.

88. Колодный Ю.И. Дерягин Б.В. Духин С.С. Мартынов Г.А. О процессах, протекающих в агрегативно-неустойчивых суспензиях при их движении в пористой среде Коллоид, журн., 1980,42, №3 , с. 473 480.

89. Бабенков Е.Д. Моделирование процесса гравитационного уплотнения осадков. Химия и технология воды, 1980,т. 2. № 4 с. 303 306.

90. Жужиков В.А. Фильтрование. М.: Химия, 1980. - 398 с.

91. Аюкаев Р.И Грабовский П.А. Ларкина Г.М. Пути интенсификации работы фильтровальных сооружений. Химия и технология воды. 1991, т. 13., №11 1041 - 1047 с.

92. Сни11 2.04.02-84.Водоснаабжение: Наружные сети и сооружения. М.: Стройиздат, 1985. - 134 с.

93. Аюкаев Р.И. Теоретическое обобщение промышленный опыт шпенсификации работы водоочистных филы ров с высоко пористыми материалами: Автореф. Дис. .д-ра техн. наук.-М., 1981.-42 с.

94. Петров Е.Г. Исследование характеристик фильтрующих материалов и расчет многослойных загрузок водоочистных фильтров: Автореф. Дис. . д-ра техн. наук. JI., 1969. - 23 с.

95. Криштул В.П. Непаридзе Г.Г. Финкельштейн В.В. Рекомендации на применение технологии очистки вод двухступенчатым фильтрованием. М.: ОНТИ АКХ, 1983.-24 с.

96. Кутузов B.C. Фильтры радиального фильтрования ФБП// Экспресс-инф. ЦБПНТИ Минводхоза СССР «Мелиорация и водное хозяйство». Сер. 3. -М., 1986. Вып. 8. - С. 3 - 10.

97. Авраменко О.Н., Николаев Н.В., Сакало JI.A. Радиальные фильтры для локальных систем водоснабжения. Мелиорация и водное хозяйство. 1991. -№11.-С. 50-54.

98. Ярошевская A.B. Зависимость параметров фильтрования от свойств загрузки. Журнал прикладной химии. 1981 № 5

99. Ярошевская A.B. Применение новых фильтрующих материалов при водоочистке. Химия и технология воды. 1987,4, №11, с. 979 985.

100. Аюкаев Р.И. Мельцер В.З. Производство и применение фильтрующих материалов для очистки воды. Справочное пособие JI.: Стройиздат, 1985. -120 с.

101. Сперанский П.В. Исследование местных зернистых материалов уральского региона с целью их использования в качестве загрузки водоочистных фильтров: Автореф. Дис. . канд. техн. наук. Екатеринбург, 2001.-23 с.

102. Маненко А.К., Сахновская H.H., Васильев В.Д., Сторонский В.И. Перспекивы использования топливных шлаков как фильтрующих материалов для очистки воды. Химия и технология воды.

103. Тарасевич IO.I. Природные цеолиты в процессах очистки воды. Химия и технология воды.- 1988.-т. 10,№3.-С. 210-218.

104. Журба М.Г. Пенополистирольные фильтры. М.: Стройиздат. 1992. -С. 176.

105. Бардин Ю.А. Особенности технологии очистки воды Волжского водоисточника г. Москвы. Водоснабжение. М.: ОНТИ АКХ, 1969. - Вып. 52.-С.56-63.

106. Барышникова Т.Н. Казанцева Л.З. Пути интенсификации работы контактных осветлителей. Сб. «Процессы фильтрования при очистке природных и поверхностных вод». Челябинск, Южно-Уральское кн. Изд-во, 1965, с.З 9.

107. Фоминых А.М. Фоминых В.А. Применение теории фильтрования в инженерных расчетах. Водоснабжение и санитарная техника. 1995. №1. С.

108. Вейцер Ю.И. Минц Д.М. Высокомолекулярные флокулянты в процессах очистки природных неточных вод. М.: Стройиздат, 1984. -200 с.

109. Паскутская J1.H., Драгинский В.Л. Влияние высокомолекулярных органических флокулянтов на очистку воды фильтрованием через песчаную загрузку. Научные труды АКХ, т. 76. М.: ОНТИ АКХ, 1970. С. 3 - 9.

110. Letterman R.D., Samma E.R., DiDomenico E.J. Direct filtration using polyelectrolyte Coagulants. Journal of the American Water Works Association, 1979, 71, N6.

111. Рождественская Е.Ю., Мельцер B.3., Апельцина Е.И., Влияние интенсивности промешивания коагулянта с водой на параметры процесса фильтрования: Экспресс-информ. ЦБНТИ Минводхоза СССР. Сер. З.-Вып. 1-1983.-С. 19-23.

112. Барышникова Т.И. Митин Б.А. Опыт применения фильтров с крупнозернистой загрузкой.

113. Новиков М.Г. Основные тенденции в области улучшения качества очистки поверхностных вод. Вода и Экология проблемы и решения. 1999, №1, с. 88 -11.

114. Петров Е.Т., Левитин С.М. Фильтр>ющие материалы для oejpeaiентной очистки цветных вод. Новые исследования по сетям и сооружениям систем водоснабжения СБ. тр. ЛИСИ. Л., 1985.

115. Чистые химические вещества. Карякин Ю.В., Ангелов И.И., М:, «Химия», 1974.-408 с.

116. Вода питьевая. Методы анализа. Издательство стандартов, -1974, 194 с.

117. СанПиН 2.1.4.1074-01 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества».

118. Пределно допустимые концентрации (ПДК) химических веществ в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования: Гигиенические нормативы. ГН 2.15.1315-03. М.: СТК «Аякс», 2004,- 154 с.

119. Свиридов В.В. Свиридов A.B. Обадин Д.Н. Метод изучения кинетики отстаивания хлопьев полидисперсной взвеси. Тезисы научно-технической конференции «Вклад ученых и специалистов в развитие химико-лесного комплекса», 1997, г. Екатеринбург, - С. 133.

120. Свиридов В.В. Патент на способ очистки промышленных вод с помощью монтмориллонита модифицированного. РФ № 95105843/25(010511).

121. Величинская J1.A. Соломенцева И.М. Митина Н.С. Пахарь Т.А. Баран A.A. Адсорбция катионных полимеров на каолините и продуктах гидролиза коагулянта. Химия и технология воды. 1994,1. 16 № 2. Ст. 122 - 125.

122. Гандурина JI.B. Органические флокулянты в технологии очистки природных и промышленных сточных вод и обработки осадка. Аналитический обзор. М.: тд. ЗАО «ДАР/ВОДГЕО», 2002. 73 с.

123. Физико-химические основы процессов микрофлотации. В.В. Свиридов, A.B. Свиридов, А.Ф. Никифоров. Екатеринбург: ГОУ ВПО УГЛТУ: ГОУ ВПО УГТУ-УГ1И, 2006. 578 с.

124. Гринин A.C., Орехов H.A., Новиков В.Н. Математическое моделирование в экологии: Учебное пособие для вузов. М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2003 - 269 с.

125. Боровиков В. STATISTIKA. Искусство анализа данных на компьютере: Для профессионалов. 2-е изд. СПб.: Питер, 2003 688 с.1881. Форма № 11С018