автореферат диссертации по безопасности жизнедеятельности человека, 05.26.02, диссертация на тему:Мобильная установка по производству хлорсодержащих дезинфицирующих и дегазирующих реагентов в чрезвычайных ситуациях

На правах рукописи

ШИПИЛОВ Андрей Александрович

МОБИЛЬНАЯ УСТАНОВКА ПО ПРОИЗВОДСТВУ ХЛОР-СОДЕРЖАЩИХ ДЕЗИНФИЦИРУЮЩИХ И ДЕГАЗИРУЮЩИХ РЕАГЕНТОВ В ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ СИТУАЦИЯХ

Специальность' 05 26 02 - Безопасность в чрезвычайных ситуациях (химическая технология)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Санкт-Петербург 2004

Работа выполнена в Военном инженерно-техническом университете, Санкт-Петербург.

Научный руководитель -Доктор технических наук, профессор

Официальные оппоненты -Доктор технических наук, профессор

Кандидат технических наук, Доцент

ОАО

Лямаев

Борис Федорович

Воронцов

Александр Михайлович Степанов

Александр Васильевич НИИГИПРОХИМ - Санкт-

Ведущая организация Петербург», Санкт-Петербург.

Защита состоится » 0/1X4^} 2004г. в час., ауд. 6/ на

заседании диссертационного совета Д 212.230.11 при Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования Санкт-Петербургский государственный технологический институт (Технический университет).

Отзывы на автореферат в одном экземпляре, заверенные печатью, просим направлять по адресу: 190013, Санкт-Петербург, Московский пр. д.26, ГОУ ВТО Санкт-Петербургский государственный технологический институт (технический университет), Ученый совет.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института.

Автореферат разослан Ученый секретарь Диссертационного совета

Д 212.230.11 Е.М.Озерова

фундаментальной

}

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В последнее время псе большее внимание со стороны общественности, правительства Российской Федерации уделяется вопросам экологической безопасности в стране.

Мировой научно-технический прогресс, способствующий росту благосостоянию людей, таит в себе определенные опасности. Большинство крупных аварий и катастроф являются результатом насыщенности сверхсовременной техникой и сложными системами контроля и автоматики, одновременно резко увеличивается вероятность технических неполадок и человеческих ошибок в процессе эксплуатации техники. Масштаб крупных техногенных катастроф соизмерим с чрезвычайными ситуациями военного времени.

Наряду с обеспечением экологической безопасности на объектах особой опасности одной из приоритетных проблем, решение которой необходимо для сохранения здоровья, улучшения условий деятельности и повышения уровня жизни населения, является обеспечение населения России питьевой водой В Концепции федеральной целевой программы «Обеспечение населения России питьевой водой» определены основные направления программных мероприятий и механизмы их реализации, необходимые для эффективного решения проблемы обеспечения населения Российской Федерации питьевой водой.

При обеспечении объектов народного хозяйства водой в настоящее время приходится все чаще решать вопросы водоподготовки вследствие имеющей место тенденции к ухудшению качества воды в водных источниках, не отвечающее требованиям СаиПиНа 2.1.4.1074-01. Частота выявления неудовлетворительного качества воды по санитарно-химическим показателям по данным Первого заместителя Министра здравоохранения РФ, Главного государственного санитарного врача РФ Г. Г. Онищенко, стабильно держится на уровне 20-21,5% и проявляет тенденцию к увеличению. Неудовлетворительное состояние питьевого водоснабжения в целом по стране иллюстрируют, например, результаты паразитологического контроля качества воды в г.

!>0С. НАЦИОНАЛЬНАЯ Г.!1Г.>1 ИОТЕК \

Санкт-Петербурге. Так, в I л волы р. Невы обнаруживается до 4 яиц гельминтов, до 33 цист кишечных простейших. Наибольшую остроту приобретает проблема обеззараживания воды в районах проведения антитеррористических мероприятий, где складывается предэпидимическая ситуация.

Применение хлорсодержащих реагентов, несмотря на ряд недостатков, является на сегодняшний день основным методом обеззараживания природных и сточных вод, позволяющее обеспечить пролонгированное действие обеззараживающих реагентов.

Главной проблемой применения жидкого хлора является обеспечение безопасности при обращении с реагентом на стадиях транспортировки на станцию, хранения; использования, дозирования. По этой причине около 10 лет назад технологии использования хлора потребтелями, в частности. Водоканалами, были отнесены к категории подконтрольных Госгортехнадзору, как и технологии производства хлора. В 1999 г. выпущены «Правила безопасности при производстве, хранении, транспортировании и применении -хлора» ПБ 09-322-99. Требования этих Правил распространяются на технологию применения хлора, объемно-планировочные решения зданий хлоратор-ных, контроль состояния системы оборудования и трубопроводов, автоматическое регулирование процессов и поддержание безопасного режима работы.

Являясь элементом комплекса сооружений для подготовки питьевой воды или очистки сточных вод, хлораторная должна отвечать требованиям технологии обеззараживания:

должны быть предусмотрены средства контроля и регулирования дозы хлора,

обеспечена надежность обеззараживания, возможность одновременной подачи хлора в несколько точек при разных условиях его ввода.

В этом отношении хлораторная должна отвечать требованиям соответствующих глав СНиП.

Хлораторная является потенциальным источником загрязнения атмосферы и поэтому особо контролируется органами охраны природы в соответствии с нормативными документами.

Сопоставление требований Правил ПБ 09-322-99, СНиП, природоохранных нормативов и фактического технического уровня хлораторных и действующих типовых проектов для их строительства показало необходимость срочного изменения ситуации, опасной последствиями в отношении охраны окружающей среды и производственной безопасности на объектах, где применяется хлор.

Использование в качестве обеззараживающего реагента гипохлорита натрия, получаемого на месте потребления путем электролиза растворов поваренной соли, является одним из перспективных методов обеззараживания.

Указанное состояние вопроса подтверждает актуальность темы диссертации, направленной на разработку технологической схемы установки для приготовления и дозирования хлорсодержащих реагентов на месте потребления, а также обеспечения требуемого уровня безопасности при транспортировании, хранении и применении хлорсодержащих реагентов.

Щель работы

Целью работы является изучение процессов, протекающих в анодной и катодной камерах мембранного электролизера, разработка технологических приемов, позволяющих повысить производительность и надежность его работы, а также снизить капитальные затраты на изготовление и эксплуатационные затраты на обслуживание обеззараживающих установок с мембранными электролизерами.

Задачи исследования.

В соответствий с поставленной целью конкретными задачами исследований являются:

- разработка технологической схемы получения хлора с использованием циркуляционных контуров анолита и католита;

- изучение влияния циркуляционного расхода анолита на процесс растворения твердой фазы поваренной соли в растворном баке, совмещенным с сепаратором хлора;

- разработка математической модели движения газожидкостной смеси в трубопроводах эжекторно-эрлифтного контура перемешивания аиолн-та в мембранном электролизере;

- разработка технологической схемы и создание опытного образца установки обеззараживания воды с мембранным биполярным электролизером в блочно-модульном исполнении;

- сравнительная оценка безопасности предлагаемой и существующих технологий обеззараживания воды.

Научная новизна

Научная новизна работы заключается в изучении режимов работы мембранного электролизера и внешних элементов обеззараживающей установки. Разработаны математические модели движения газожидкостной смеси в трубопроводах эжекторно-эрлифтных контуров перемешивания рабочих сред в мембранном электролизере и движения жидкости через ионообменную мембрану, позволяющие определять конструктивные параметры - установок для обеззараживания воды. Разработана математическая модель хлоропоглащае-мости в оборотных системах водоснабжения, дающая возможность определять технологические и конструктивные параметры обеззараживающих установок в системах технического и оборотного водоснабжения. Предложены более безопасные технологии обеззараживания воды.

Практическая ценность

Практическая ценность работы состоит в использовании экспериментальных данных при разработке конструкторской документации и создании более безопасных опытно-промышленных образцов установки обеззараживания воды в блочно-модульном исполнении с использованием мембранного электролизера, а также во внедрении полученных результатов в производство.

Внедрение

На основе проведенных экспериментальных и теоретических исследований разработана технологическая схема установки обеззараживания воды типа УГХ-М, выполнен опытно-промышленный образец установки и внедрен на станции водоподготовки поселка МТК-3 Архангельской области.

Основные технические решения, разработанные в рамках диссертации, внедрены в рабочих проектах ООО СНТФ «НИИ ГИПРОХИМ - ВКиС», 0 0 0 «Стройинженерсервис», ЦКБ МТ «Рубин» и НПФ АО «Арсенал».

Апробацияработы.

Основные положения диссертационной работы были изложены на Региональной научно-практической конференции «Военная наука и образование - городу» ВИСИ (СПб, 1997г.), на I городской научно-практической конференции военных учебных и научных учреждений Санкт-Петербурга «Военная наука и образование - городу» (СПб, 1997г.), на Международной научно-технической конференции «Быстровозводимые и мобильные здания и сооружения: Перспективы использования в современных условиях» ВИТУ (СПб, 1998г.), на 6-ом съезде АВОК «Энергоэффективные технологии - в строительство и городское хозяйство» (СПб, 1998г.), Региональной научно-практической конференции «Актуальные проблемы очистки поверхностных вод для питьевых нужд в условиях Якутии» (г.Мирный, 2003г.), на Всероссийской научно-практической конференции «Гигиенические проблемы водоснабжения населения и войск» ВМА им. Кирова (СПб, 2003г.), на 55,56 и 57 научных конференциях СПбГАСУ в 1997-1999 годах.

Публикации

По теме диссертации опубликовано 10 работ.

На защиту выносятся: - экспериментальные и теоретические результаты изучения режимов работы мембранного электролизера на различных сортах соли без ее очистки, а также с использованием различных электродных систем;

- математические модели движения жидкости через ионообменную мембрану и движения гаюжидкостной смеси в циркуляционных контурах перемешивания рабочих сред, позволяющие определять необходимые технологические параметры работы мембранного электролизера;

- экспериментальные результаты исследования работы обеззараживающей установки с выносным растворно-расходным баком, совмещенным с газоотделителем хлора;

- технологические схемы установок для получения хлорсодержащих реагентов (хлор-газа, гипохлорита натрия концентрированного или обычного) на месте потребления;

- сравнительная оценка безопасности электролизных установок для обеззараживания воды.

Объем и структура диссертации

Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов и списка использованной литературы. Работа изложена на 204 страницах, содержит 36 рисунков и 27 таблиц. Библиография включает 134 наименований.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ В первой главе дается анализ современного состояния вопроса по использованию для обеззараживания природных и сточных вод электролизных установок отечественного и зарубежного производства, конструкции и основные технологические требования, предъявляемые к ним.

Даны классификация основных методов получения хлорсодержащих реагентов электролитическим способом и основные направления совершенствования мембранного электролиза для получения хлорсодержащих реагентов на месте их потребления.

Во второй главе рассматривается влияние на эффективность работы мембранного биполярного электролизера различных материалов, применяемых для изготовления основных узлов и деталей, конструктивных решений по их изготовлению, а также применение различных сортов поваренной соли.

В качестве основных элементов электролизера, влияющих на производительность и эффективность его работы, выделяются следующие:

- ионообменная мембрана, разделяющая анодную и катодную камеры:

- материал электродов, используемых для изготовления электродных систем;

- потокораспределительные пластины, образующие анодную и катодную камеры.

Схема макетного образца обеззараживающей установки с выносным растпорно-расходным баком, на котором проводились испытания, представлена на рис. 1.

Рис. I. Схема макетного образца обеззараживающей установки. 1-емкость для сбора щелочи; 2-трубопровод слива щелочи; 3 и 4- соответственно опускной и подъемный трубо проводы католита; 5-газоотделитель . водорода; 6-пробоотборник; 7-трубопровод отвода водорода; 8-эжектор; 9-растворно-расходный бак, совмещенный с газоотделителем хлора; 10-твёрдая фаза соли; II-пронииаемое днище растворно-расходного бака; 12-ротаметр; 13 и 14-соответственно опускной и подъемный трубопроводы анолита; 15-электролизер; 16-выпрямитель; 17-вольтметр; 18-амперметр; 19-реостат.

В процессе испытаний макетного образца обеззараживающей установки рассматривались различные типы электродных систем мембранного электролизера « катод (К) - биполярный электрод (БЭ) - анод (А)», выход хлора по току при использовании вышеперечисленных электродных систем составил соответственно 70,4 и 78,8%.

Исследование работы мембранного биполярного электролизера с электродной системой «нержавеющая сталь (К) - стеклоуглерод (БЭ) - электрод ОРТА (А)» проводилось на трех сортах соли с учетом того, что очистка применяемой соли не производилась:

1. ТУ 13830-84 «Соль поваренная пищевая». Сорт «Экстра».

2. ТУ 13830-84 «Соль поваренная пищевая». Сорт «Первый».

3. ТУ 18-11-3-85 «Натрий хлористый (поваренная соль) для промышленного применения».

Выход электролизера на нормальный режим работы составил - 35 минут (соль "Экстра"), 45 минут (соль поваренная пищевая, сорт №1) и I час (соль техническая), а выход хлора по току составил соответственно 74, 69 и 61%.

В качестве перегородки, разделяющей анодную и катодную камеры электролизера, могут применяться различные типы ионообменных мембран и диафрагм. Основной характеристикой проницаемой перегородки является выход хлора по току, поэтому рассматривались возможные варианты использования отечественных мембран для хлорного электролиза. На рис. 2 приведена диаграмма выхода хлора по току при исследовании различных проницаемых перегородок.

Из диаграммы на рис. 2 видно, что наибольший выход по току наблюдается при использовании мембран: катионообменной МК-40 и анионообменной МА-40 (соответственно 70,5 % и 67,7 %), однако дан-

Рис.2. Выход хлора по току при исследс ные типы мембран не пригодны для ванни различных типов перегородок.

I - мембрана .«ионообменная МК-40; 2 использования в достаточно жестких - мембрана анионообменная МА-40; 3 - условиях электролиза (разность межмембрана сульфокатионитовая МФ-4СК;

4 - мембрана ультрафильтрашюнная Ф- ду рН анолита и рН каголита дости-2М; 5 - мембрана фторопластовая с сеткой, 6 - прессованный полиэтилен 6=3,5 гает от 8,5 до 10). Мембраны ультрафильтрационная Ф-2М и фторопластовая с сеткой имеют малый выход по току (соответственно 34,5% и 6,8%), а при применении прессованного полиэтилена выход хлора по току

равен нулю. Поэтому данные типы перегородок в дальнейшем не рассматривались. Наиболее выгодной для применения в мембранном электролизере считается мембрана сульфокатионитовая МФ-4СК, выход хлора по току при

использовании поваренной соли составил 58%. В процессе непрерывной эксплуатации мембранного электролизера беч очистки соли срок службы мембраны типа МФ-4СК составляет от 15 до 18 месяцев при снижении ее производительности менее чем на 10%.

Большое влияние на производительность установки имеет правильность и надежность сборки фильтр-прессного электролизера, а также взаимное расположение газоотделителей хлора и водорода относительно друг друга и собственно электролизера. В процессе исследований для оценки сборки электролизера была получена зависимость для определения расхода воды через неплотности соединения с учетом коэффициента водопроницаемости мембраны:

где размер пор мембраны; вязкость жидкости; толщина мембра-

ны (длина поры); коэффициент извилистости пор; плотность жидкости; высота расположения расходного бака над мембраной; время, соответствующее снижению уровня воды в расходном баке на величину площадь поверхности жидкости в расходном баке;

площадь мембраны; п — количество газоразрядных промежутков. Сборку электролизера и его техническое совершенство следует считать удовлетворительной, если соблюдается следующее неравенство

1К1Р „ г

где нормативный удельный расход перетоков через неплотности сбор-

ки; £„, - длина щелей, обуславливающих неплотности сборки фильтр-прессного электролизера.

Согласно проведенным ранее исследованиям одним из основных параметров, влияющим на процесс мембранного электролиза, является величина рН католита. Анализ работы установки с мембранами МФ-4СК показал, что

3 2 • ц • 5 • К„ - ^ • И - 4 „ • е • -6',, • п • р т • 8 • (Н - И) • Г 32-Ц-5-А"„ -7"

(2.1)

(2.2)

массовая концентрация NaOH в католите не должна превышать 150-180 кг/м3.

Определив предельное значение р\\ католита, по графику на рис. 3 можно определить расход жидкости, перетекающей из анодной камеры в катодную. По имеющимся данным о мембране и растворах анолита и като-лита далее можно определить требуемую высоту расположения газоотделителей хлора и водорода над элек-Рис 3 График зависимости рН католита от

расхода жидкости Qmр, перетекающей из тролизером, а также перепад ВЫСОТ анодной в катодную камеру

между ними.

Проанализировав распределение потоков анолита и католита по площади электродов, сделан вывод, что наиболее оптимальной конфигурацией камер электролизера является не прямоугольная, поэтому в качестве биполярных электродов при изготовлении электролизера были использованы плоские диски из стеклоуглерода диаметром 150 мм и толщиной 5 =2 мм.

Третья глава посвящена исследованию режимов работы внешних элементов и их влиянию на производительность обеззараживающей установки.

Основными внешними элементами, влияющими на производительность обеззараживающей установки, являются:

- циркуляционные газлифтные контура перемешивания растворов ано-лита и католита;

- растворно-расходный бак запаса поваренной соли, совмещенный с газоотделителем хлора.

Анализируя движение газожидкостной смеси по трубопроводу, который в общем случае может быть наклонным, рассмотрим равновесие бесконечно малого объема смеси в этом трубопроводе. Условие равновесия выделенного объема имеет вид

где силы, действующие на цилиндр и обусловленные соответствен-

но перепадом давления, тяжести и трения.

Раскрыв значения входящих в формулу величин, получим дифференциальное уравнение движения газожидкостной смеси

-\vdP = g■ р .•\\>-(со5<х)-(И + 1„ ••/.•(И (3.2)

где ш - площадь сечения трубопровода; g - ускорение свободного падения; а - угол отклонения оси трубопровода от вертикали напряжение трения у стенок трубопровода; периметр трубопровода.

Решение дифференциального уравнения (3.2) с учетом граничных условий: при г = О Р = Р| И г = Н Р = Рг имеет следующий вид

(3.3)

Зависимость для определения давления у основания газлифтной трубы Р1 из анализа схемы циркуляционного контура газлифта имеет следующий вид

где глубина погружения форсунки газлифта;

располагаемый перепад давления газлифта Подставляя значение в формулу (3.3), получаем основную зависимость для определения располагаемого перепада давления газлифта

Для расчета и построения совместных характеристик работы циркуляционного контура перемешивания анолита и работы газлифта разработана программа "Gaslift" на ПЭВМ, блок-схема которой приведена на рис. 4.

Рис. 4. Блок-схема программы "ОаэШГ для расчета совместной работы газлифта и контура перемешивания анолита.

На рис. 5 представлены семейства главных характеристик газлифта (кривые А), построенных для разных расходов газа, и характеристики циркуляционного контура (кривые В). На рис. 5 а представлен случай, когда верхний конец газлифтной трубы размещен под уровнем раствора в газоотделителе, а на рис. 5 б - выше указанного уровня в газоотделителе на 0,05 м.

Рис. 5. Характеристики совместной работы газлифта и контура циркуляции

. Для подтверждения адекватности математической модели движения жидкости в газлифтном контуре перемешивания анолита и определения зависимости удельного массового расхода газа Сг от скорости движения жидкости в контуре v предложена экспериментальная установка, схема которой приведена на рис. 6. Из водопровода подавалась вода на эжектор 4, который

отсасывал воздух из герметического бака 6, создавая в нем разряжение. Вода из растворного бака 10 по подъемному 8 и опускному 9 трубопроводам под действием давления разряжения поступает в герметичный бак 6. При достижении в баке 6 давления разряжения Р2 = рж'в'^гл. уровень жидкости устанавливается в нем на определенной отметке, через форсунку 13 в основание подъемного трубопровода 8 начинает поступать воздух из атмосферы. Одновременно с поступлением воздуха в основание газлифта и увеличением скорости движения газожидкостной смеси, начинается движение жидкости по опускному трубопроводу из бака 6 в растворный бак 10. В результате давление в герметичном баке 6 устанавливается равным Р, - рж'Б'Ьгл-

Расход воздуха, поступившего в основание подъемного трубопровода (газлифта) 8 через форсунку 13, равный количеству воздуха, удаляемому из герметичного бака 6 «при помощи эжектора 4, определялся по микроманометру 1, к которому была присоединена трубка Пито 3. Расход циркулирующей жидкости определялся по перепаду уровней в растворном баке 10, в котором была установлена перегородка со щелевым водосливом 11. Изменение расхода воздуха осуществлялось за счет изменения диаметра форсунки 13. На рис. 7. приведены графики зависимости удельного массового расхода газа Gг от скорости движения жидкости в контуре циркуляции v при диаметре опускного и подъемного трубопроводов 20 мм и высоте расположения герметичного бака над расходным 1 м.

Существенное влияние на скорость цирк>ляции анолита в контуре перемешивания оказывает конструкция растворно-расходного бака, совмещенного с газоотделителем хлора. Для повышения скорости циркуляции анолита, интенсификации процесса растворения твердой фазы поваренной соли и повышения концентрации питающего раствора, растворно-расходный бак, дооборудован дополнительной вертикальной перегородкой и перфорированным днищем. На рис. 8. приведена схема растворно-расходного бака, совмещенного с газоотделителем хлора. Донасыщение анолита, подаваемого в анодную камеру электролизера, осуществляется за счет фильтрования части потока анолита через слой поваренной соли и за счет вымывания соли через перфорированное днище при горизонтальном движении анолита под ним.

В процессе экспериментальных исследования влияния конструктивных особенностей внешних элементов на производительность электролизера рассматривались три варианта конструкшги электролизной установки:

- с растворно-расходным баком без проточной части (линия 1);

- с растворно-расходным баком с вертикальной проточной частью (линия 2);

- растворно-расходиый бак с проточной частью и впуском воздуха в основание газлифт нон трубы (линия 3).

При проведении экспериментальных исследований использовался мембранный биполярный электролизер фильтр-прессного типа с электродной системой «ОРТА (А) - стеклоуглерод (БЭ) - нержавеющая сталь (К)» и мембраной МФ-а /.час 4СК, работа электролизера осушествля-

Рис. 9. Графики зависимости выхода лась на поваренной соли типа «Экстра», хлора по току в мембранном электролизере от конструктивных особенностей На рис.9, приведены графики зависимо-внешних элементов.

сти выхода хлора по гоку в мембранном электролизере от конструктивных особенностей внешних элементов.

В главе 4 рассматривается возможность применение установок с мембранными электролизерами в оборотных системах технического водоснабжения, описана математическая модель хлоропоглощаемости в таких системах.

Величина рабочей дозы хлора С_ определяется по формуле:

РТР**: Рохл х

С = С (

'-ост1

(4.1)

Неизвестными величинами в этой формуле являются коэффициент скорости окисления органических веществ К | и коэффициент десорбции хлора

После определения коэффициентов скорости окисления и десорбции хлора К 2 экспериментальным способом, можно с большей достоверностью определить производительность установки для получения хлорсодержащего реагента на месте потребления в каждом конкретном случае.

Глава 5 посвящена описанию технологических схем и опытно-промышленных образцов установок обеззараживания воды с использованием

мембранного электролизера а также определены основные направления дальнейших исследовании по разработке обеззараживающих электролизных установок на станциях очистки природных и сточных вод.

На основании проведенных исследований работы мембранного электролизера в различных технологических режимах и используя рекомендации по созданию и конструированию электролизных установок для химической промышленности, разработана мобильная установка обеззараживания воды с использованием мембранного электролизера типа УГХ-МЭ производительностью от 0,5 до 25 кг активного хлора в сутки.

Установка обеззараживания воды методом мембранного электролиза УГХ-МЭ предназначена для обеззараживания природных и сточных вод путем их обработки газообразным хлором, получаемым непосредственно на месте потребления электролизом поваренной соли.

Предлагаемая установка обеззараживания воды способна работать в двух режимах:

- получение гипохлорита натрия

- получение отдельно хлорной воды и щелочи.

Процесс электролиза в установке протекает под давлением ниже атмосферного (т. е., при разряжении), что исключает попадание хлора в помещение при разгерметизации ее отдельных узлов, тем самым, повышая безопасность ее эксплуатации.

Предлагаемые к рассмотрению установки обеззараживания могут быть изготовлены либо в блочно-модульном варианте, либо из отдельных агрегатов и узлов. Установку обеззараживания типа УГХ-МЭ можно разместить как в помещениях существующих станций водоподготовки. взамен хлора-торных, так и на мобильных передвижных водоочистных станциях, например: МАФС-3.

Обеспечение хлорсодержашими реагентами станций очистки природных и сточных вод отдаленных населенных мест является на сегодняшний день одной из наиболее серьезных задач. Перспективным направлением для реше-

ния этой задачи является использование концентрированного гипохлорита натрия. Применение на станциях водоподготовки такого обеззараживающего реагента позволит существенно снизить заграты на его доставку и хранение. Однако получение гипохлорита натрия - концентрата непосредственно на месте потребления не всегда осуществимо, так как для обеспечения технологического режима эксплуатации установок для его изготовления гребуется высококвалифицированный обслуживающий персонал.

На станции водоподготовки в г. Сланцы совместно с ЦКБ МТ "Рубин" и НПФ АО "Арсенал" смонтирована опытно - промышленная установка типа "Рубор - 48" для получения концентрированного гипохлорита натрия производительностью 50 кг активного хлора в сутки, в составе которой для окисления гипохлорита натрия используется мембранный электролизер.

ВЫВОДЫ

1. На основе анализа существующих установок и способов получения и использования хлорсодержащих реагентов выявлено, что наиболее эффективной мерой повышения промышленной безопасности электролизных установок является использование мембранных электролизеров, в связи с чем технология обеззараживания методом мембранного электролиза имеет широкую перспективу.

2. Экспериментально установлено, что срок службы мембраны типа МФ-4СК в процессе непрерывной эксплуатации мембранного электролизера без очистки раствора соли от солей жесткости составляет от 15 до 18 месяцев при снижении ее производительности менее чем на 10%. При условии, что жесткость воды, используемой для приготовления раствора поваренной соли, не более 7 мг-экв/л

3. Экспериментально изучено влияние на производительность установки правильности и надежности сборки фильтр-прессного электролизера, взаимного расположения газоотделителей хлора и водорода относительно друг друга и собственно электролизера, а также величины рН католита. В процессе исследований для оценки сборки электролизера была получена зависи-

мость для определения расхода воды через неплотности соединения с учетом коэффициента водопроницаемости мембраны

4. Разработана математическая модель контура перемешивания, позволяющая выполнять построение главной рабочей характеристики контура -зависимость расхода перекачиваемой жидкости от газонаполнения и ог потерь давления при ее движении, как в вертикальных, так и наклонных трубопроводах газлифта.

5. Конструкция мембранного электролизера фильтр-прессного типа позволяет увеличивать производительность установки по активному хлору за счет увеличения количества электролизных ячеек, а применение биполярных электродов из стеклоуглерода позволяет снизить массогабариты установок по сравнению с установками, использующими графитовые электроды в 1,31,5 раза.

6. Выявлено влияние на процесс интенсификации растворения твердой фазы поваренной соли величины циркуляционного расхода в контуре «бак -электролизер», на основании чего разработана конструкция растворно-расходного бака, совмещенного с газоотделителем хлора, с выделенной вертикальной проточной частью и перфорированным днищем.

7. Разработана и сконструирована компактная установка приготовления и дозирования хлорсодержащего реагента типа УГХ-МЭ в блочно-модульном исполнении, внедренная на действующей станции водоподготов-ки в Архангельской области. Обеззараживающая установка типа УГХ-МЭ может быть использована в составе систем жизнеобеспечения в экстремальных условиях или при чрезвычайных ситуациях. Анализ опыта эксплуатации установки показал более высокую безопасность по сравнению с существующими, при этом затраты на обеспечение промышленной безопасности сокращены в 1,5 раза.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах

1. Болдырев В.В., Шипилов А.А. Перемешивание раствора в мембранных электролизерах. // Ж «Водоснабжение и санитарная техника», вып. №5, М: Стройиздат, 1996 г. С. 4-5.

2. Болдырев В.В., Шипилов А.А. Обеззараживание воды методом мембранного электролиза. // Тезисы докладов научных чтений «Белые ночи», СПб.: Международная академия наук экологической безопасности, 1997 г. С. 122.

3. Болдырев В.В., Коженов Ю.В., Шипилов А.А Установки для получения обеззараживающих реагентов на месте их потребления. // Тезисы докладов научных чтений «Белые ночи», СПб.: Международная академия наук экологической безопасности, 1997 г. С. 184.

4. Лямаев Б.Ф., Шипилов А.А. Использование мембранных электролизеров в процессе водоподготовки. // Тезисы докладов научных чтений «Белые ночи», СПб.: Международная академия наук экологической безопасности, 1997 г. С. 106-107.

5. Лямаев Б.Ф., Болдырев В.В., Коженов Ю.В., Шипилов А.А. Установки для обеззараживания питьевой воды для мобильных блочно-модульных жилых комплексов. // Тезисы докладов международной научно-технической конференции «Быстровозводимые и мобильные здания и сооружения: перспективы использования в современных условиях». СПб.: «Стройиздат СПб», 1998 г. С. 205-209.

6. Лямаев Б.Ф., Шипилов А.А. Использование мембранных электролизеров в процессе водоподготовки. // Материалы VI съезда АВОК. Сборник докладов. Часть П. СПб.: АВОК, 1998 г. С. 136-139.

7. Бородин B.C., Шипилов А.А., Соколов В.М. Новый способ получения -гипохлорита. щелочного металла. // Материалы VI съезда АВОК. Сборник докладов. Часть П. СПб.: АВОК, 1998 г. С. 140-142.

8. «Установка получения хлорной воды из поваренной соли методом мембранного электролиза». Технические условия ТУ 1490-00145572774-2000 от 19.07.2001 г. / СПб, 2001г.

9. Шипилов А.А., Цыганков Е.О. К вопросу о дезинфекции автотранспортной техники. // Тезисы докладов на Всероссийской научно-практической конференции «Гигиенические проблемы водоснабжения населения и войск». СПб.: ВМА им. СМ. Кирова, 2003 г. С. 89.

Ю.Лямаев Б.Ф., Шипилов А.А., Цыганков Е.О. Обеззараживание воды с использованием мембранного электролиза. // Тезисы докладов на Всероссийской научно-практической конференции «Гигиенические проблемы водоснабжения населения и войск». СПб.: ВМА им. СМ. Кирова, 2003 г. С 167-168.

Подписано в печать 28 05.04 Формат бумаги 60»84 '/щ Зак 56 ст. Тираж 70 чм

Тип. БИТУ

Введение.

Глава 1. Использование электрохимических методов обеззараживания 14 природных и сточных вод.

1.1. Основные методы получения хлорсодержащих реагентов 14 электролитическим способом.

1.2. Этапы развития мембранного электролиза для получения 17 хлорсодержащих реагентов и каустической соды.

1.3. Требования, предъявляемые к конструкциям и 18 технологическим параметрам обеззараживающих установок с использованием ионообменных мембран.

1.4. Аппараты и установки отечественного и зарубежного 25 производства для обеззараживания природных и сточных вод с использованием мембранного электролиза.

1.5. Основные направления совершенствования установок 38 мембранного электролиза для обеззараживания природных и сточных вод.

1.6. Выводы.

Глава 2. Исследование влияния основных элементов мембранного 41 электролизера на его производительность.

2.1. Основные элементы и узлы электролизера, влияющие на его 41 производительность.

2.2. Программа и методика испытаний макетного образца 42 обеззараживающей установки с мембранным электролизером.

2.2.1. Цели испытаний.

2.2.2. Описание схемы и принципа работы макетного образца.

2.2.3. Определение технологических параметров работы 47 электролизера. Методы контроля.

2.2.4. Критерии оценки полученных результатов.

2.3. Экспериментальное исследование работы обеззараживающей 49 установки с мембранным электролизером на различных сортах соли.

2.4. Экспериментальное исследование работы мембранного 53 электролизера с различными электродными системами.

2.5. Оценка влияния коэффициента водопроницаемости 56 ионообменной мембраны и коэффициента перетоков на работу мембранного электролизера.

2.5.1. Модель движения жидкости через ионообменную 60 мембрану.

2.5.2. Экспериментальная установка и методика проведения 62 эксперимента.

2.5.3. Оценка влияния коэффициента перетоков на работу 65 мембранного электролизера.

2.5.4. Влияние коэффициента водопроницаемости мембраны на 69 рН анолита.

2.6. Выводы по главе.

Глава 3. Исследование режимов работы внешних элементов установки 76 для приготовления дезинфицирующих и дегазирующих реагентов.

3.1. Макетный образец установки для экспериментальных 76 исследований режимов работы ее внешних элементов.

3.2. Модели движения двухфазных сред в вертикальных 79 трубопроводах.

3.3. Математическая модель движения газожидкостной смеси в 83 трубопроводах эжекторно-эрлифтного контура перемешивания анолита в мембранном электролизере.

3.3.1. Теоретические исследования зависимости величины 88 циркуляционного расхода от располагаемого перепада давления газлифта.

3.3.2. Экспериментальные исследования зависимости 91 величины циркуляционного расхода анолита от располагаемого перепада давления газлифта.

3.3.2.1. Методика проведения экспериментальных 94 исследований.

3.3.2.2. Измеряемые параметры и оценка погрешности 98 измерений.

3.4. Зависимость производительности обеззараживающей 101 установки с мембранным электролизером от конструктивных параметров выносного растворно-расходного бака, совмещенного с газоотделителем хлора.

3.5. Оценка безопасности эксплуатации установки с мембранным 112 электролизером.

3.6. Выводы по главе.

Глава 4. Применение электролизных установок с мембранными 117 электролизерами в оборотных системах технического водоснабжения.

4.1. Анализ использования оборотных систем в техническом водоснабжении промышленных и специальных объектах.

4.2. Применение хлорсодержащих реагентов в оборотных системах 122 водоснабжения для борьбы с биообрастаниями.

4.3. Математическая модель хлоропоглащаемости в оборотных 126 системах водоснабжения.

4.4. Рекомендации по применению обеззараживающих установок с 130 использованием мембранных электролизеров в оборотных системах технического водоснабжения.

4.5. Выводы.

Глава 5. Перспективные направления использования мембранного 138 электролиза в системах водоподготовки.

5.1. Применение малогабаритных и блочно-модульных установок 138 для обеззараживания природных и сточных вод.

5.2. Малогабаритные установки блочно-модульного типа для 140 обеззараживания природных и сточных вод

5.3. Использование мембранных электролизеров фильтр-прессного 146 типа в технологических схемах получения концентрированного гипохлорита натрия.

5.4. Выводы по главе.

6. Выводы.

7. Литература.

В последнее время все большее внимание со стороны общественности, правительства Российской Федерации уделяется вопросам экологической безопасности в стране.

Мировой научно-технический прогресс, способствующий росту благосостоянию людей, таит в себе определенные опасности. Большинство крупных аварий и катастроф являются результатом насыщенности сверхсовременной техникой и сложными системами контроля и автоматики, одновременно резко увеличивается вероятность технических неполадок и человеческих ошибок в процессе эксплуатации техники. Масштаб крупных техногенных катастроф соизмерим с чрезвычайными ситуациями военного времени [46,115,118].

Наряду с обеспечением экологической безопасности на объектах особой опасности одной из приоритетных проблем, решение которой необходимо для сохранения здоровья, улучшения условий деятельности и повышения уровня жизни населения, является обеспечение населения России питьевой водой. В Концепции федеральной целевой программы «Обеспечение населения России питьевой водой» определены основные направления программных мероприятий и механизмы их реализации, необходимые для эффективного решения проблемы обеспечения населения Российской Федерации питьевой водой.

При обеспечении объектов народного хозяйства водой в настоящее время приходится все чаще решать вопросы водоподготовки вследствие имеющей место тенденции к ухудшению качества воды в водных источниках, не отвечающее требованиям СанПиНа 2.1.4.1074-01. Частота выявления неудовлетворительного качества воды по санитарно-химическим показателям по данным Первого заместителя Министра здравоохранения РФ, Главного государственного санитарного врача РФ Г.Г. Оншценко, стабильно держится на уровне 20-21,5% и проявляет тенденцию к увеличению. Неудовлетворительное состояние питьевого водоснабжения в целом по стране иллюстрируют, например, результаты паразитологического контроля качества воды в г. Санкт-Петербурге. Так, в 1 л воды р. Невы обнаруживается до 4 яиц гельминтов, до 33 цист кишечных простейших. Наибольшую остроту приобретает проблема обеззараживания воды в районах проведения антитеррористических мероприятий, где складывается предэпидемическая ситуация [101].

Применение хлорсодержащих реагентов, несмотря на ряд недостатков, является на сегодняшний день основным методом обеззараживания природных и сточных вод, позволяющее обеспечить пролонгированное действие обеззараживающих реагентов [48].

Главной проблемой применения жидкого хлора является обеспечение безопасности при обращении с реагентом на стадиях транспортировки на станцию, хранения, использования, дозирования. По этой причине около 10 лет назад технологии использования хлора потребителями, в частности. Водоканалами, были отнесены к категории подконтрольных Госгортехнадзору, как и технологии производства хлора. В 1999 г. выпущены «Правила безопасности при производстве, хранении, транспортировании и применении хлора» ПБ 09-322-99. Требования этих Правил распространяются на технологию применения хлора, объемно-планировочные решения зданий хлораторных, контроль состояния системы оборудования и трубопроводов, автоматическое регулирование процессов и поддержание безопасного режима работы [80].

Являясь элементом комплекса сооружений для подготовки питьевой воды или очистки сточных вод, хлораторная должна отвечать требованиям технологии обеззараживания: должны быть предусмотрены средства контроля и регулирования дозы хлора, обеспечена надежность обеззараживания, возможность одновременной подачи хлора в несколько точек при разных условиях его ввода.

В этом отношении хлораторная должна отвечать требованиям соответствующих глав СНиП [ИЗ].

Хлораторная является потенциальным источником загрязнения атмосферы и поэтому особо контролируется органами охраны природы в соответствии с нормативными документами.

Сопоставление требований Правил ПБ 09-322-99, СНиП, природоохранных нормативов и фактического технического уровня хлораторных и действующих типовых проектов для их строительства показало необходимость срочного изменения ситуации, опасной последствиями в отношении охраны окружающей среды и производственной безопасности на объектах, где применяется хлор [46].

Хлорирование воды является обязательным мероприятием, осуществляемым на коммунальных водопроводах и станциях по обработке технических и сточных вод. Как правило, дня этой цели используется сжиженный хлор-газ, твердые реагенты (хлорная известь, гипохлорит кальция и др.), а также реагенты, поступающие на станции очистки в виде растворов (например, гипохлорит натрия).

Основным недостатком использования сжиженного хлора для целей хлорирования является повышенная опасность отравления обслуживающего персонала водоочистных станций, а при аварии - и жителей прилегающих к станции водоподготовки населенных мест. Кроме этого следует отметить, * что для обеззараживания воды с использованием сжиженного хлор-газа требуются значительные капитальные и эксплуатационные затраты, включающие в себя как затраты на строительство отдельного здания хлораторной, приобретение, доставку и хранение реагента, но и затраты на обслуживание хлордозаторного оборудования, а также затраты на обеспечение мероприятий по технике безопасности.

Применение на станциях водоподготовки твердых реагентов (хлорной извести и гипохлорита кальция) технически более просто и безопасно. Однако это самые дорогие реагенты, выпускаемые централизованно химической промышленностью, а доставка на место потребления еще более увеличивает их стоимость, повышая ее в 3-6 раз. При этом более половины транспортируемых продуктов - балласт, поскольку содержание активного хлора в хлорной извести составляет 30+35%, а в гипохлорите кальция - 50% [99].

Использование в качестве обеззараживающего реагента гипохлорита натрия, получаемого на месте потребления путем электролиза растворов поваренной соли, является одним из перспективных методов обеззараживания. Сохраняя все достоинства хлорирования с использованием жидкого хлора, применение электролитического гипохлорита натрия позволяет избежать основных трудностей, связанных с транспортировкой и хранением токсичного газа. Кроме того, применение этого реагента позволяет устранить постоянную зависимость потребителя от заводов-поставщиков жидкого хлора или других хлорпродуктов, выпускаемых централизованно химической промышленностью, а также от использования специализированных транспортных средств, что особенно важно для отдаленных районов [84].

В последнее время все большее применение для получения хлорсодержащих реагентов находит метод с использованием мембранного электролиза. Основные достоинства мембранного метода: экологическая чистота, экономия энергозатрат и расходных материалов, высокое качество получаемых продуктов, удобство эксплуатации производств, малые производственные площади. Суммарные энергозатраты при мембранном методе на 25 - 40% ниже, чем при традиционных методах, а удельный расход соли в 2,5-3 раза меньше, чем в гипохлоритных электролизерах. В приложении № 1 приведены сравнительные характеристики электролизеров различного типа для производства хлора и растворов гипохлорита натрия [Н2].

К настоящему времени совершенствование технологии мембранного электролиза позволило достичь высоких технико-экономических показателей, которые позволяют широко внедрять этот процесс в химической промышленности.

Следует отметить, что процесс электролиза в мембранных электролизерах предполагает использование растворов поваренной соли после глубокой очистки от примесей, а это влечет за собой применение в технологической схеме стадии подготовки исходного раствора, доупарки электролитической щелочи, а также обесхлорирования и переработки анолита. Все это влияет на существенное удорожание установок получения дезинфектанта и увеличение эксплуатационных расходов.

В случае применения на станциях водоподготовки малой производительности установок для обеззараживания воды целесообразно отказаться от такой полной технологической схемы получения хлорсодержащих реагентов.

Одним из путей совершенствования методов и средств физико-химической и биологической очистки воды, как отмечается в федеральной целевой программе «Обеспечение населения России питьевой водой» является использование мембранных технологий [130]. Использование опыта проектирования и конструирования отечественных и зарубежных промышленных электролизных мембранных установок, применяемых в химической промышленности, определило одно из перспективных направлений по совершенствованию методов и средств водоподготовки -» разработка технологий и создание опытных образцов блочных водоочистных установок малой производительности [83].

Указанное состояние вопроса подтверждает актуальность темы диссертации, направленной на разработку технологической схемы установки для приготовления и дозирования хлорсодержащих реагентов на месте потребления, а также обеспечения требуемого уровня безопасности при транспортировании, хранении и применении хлорсодержащих реагентов.

Целью работы является изучение процессов, протекающих в анодной и катодной камерах мембранного электролизера; разработка технологических приемов, позволяющих повысить производительность и надежность работы, а также снизить капитальные затраты на изготовление и эксплуатационные затраты на обслуживание обеззараживающих установок, в которых могут применяться мембранные электролизеры.

В соответствии с поставленной целью определены и основные задачи:

- разработка технологической схемы получения хлора с использованием циркуляционных контуров анолита и католита;

- изучение влияния циркуляционного расхода анолита на процесс растворения твердой фазы поваренной соли в растворном баке, совмещенным с сепаратором хлора;

- разработка математической модели движения газожидкостной смеси в трубопроводах эжекторно-эрлифтного контура перемешивания анолита в мембранном электролизере;

- разработка технологической схемы и создание опытного образца установки обеззараживания воды с мембранным биполярным электролизером в блочно-модульном исполнении;

- сравнительная оценка безопасности предлагаемой и существующих технологий обеззараживания воды.

Практическая ценность работы состоит в использовании экспериментальных данных при разработке конструкторской документации и создашщ опытных образцов: установки по производству концентрированного гипохлорита натрия и станции обеззараживания воды в блочно-модульном исполнении с использованием мембранного электролизера, а также во внедрении полученных результатов в производство.

Научная новизна работы заключается в изучении режимов работы мембранного электролизера и внешних элементов обеззараживающей установки. Разработаны математические модели движения газожидкостной смеси в трубопроводах эжекторно-эрлифтных контуров перемешивания рабочих сред в мембранном электролизере и движения жидкости через ионообменную мембрану, позволяющие определять конструктивные параметры установок для обеззараживания воды. Разработана математическая модель хлоропоглащаемости в оборотных системах водоснабжения, дающая возможность определять технологические и конструктивные параметры обеззараживающих установок для борьбы с биообрастаниями в системах технического водоснабжения. На основе проведенных экспериментальных и теоретических исследований разработана технологическая схема станции обеззараживания воды типа СОВ-МЭ, выполнен опытно-промышленный образец такой станции и внедрен на станции водоподготовки.

На защиту выносятся следующие положения:

- экспериментальные и теоретические результаты изучения режимов работы мембранного электролизера на различных сортах соли без ее очистки, а также с использованием различных электродных систем;

- математические модели движения жидкости через ионообменную мембрану и движения газожидкостной смеси в циркуляционных контурах перемешивания рабочих сред, позволяющие определять необходимые технологические параметры работы мембранного электролизера;

- экспериментальные результаты исследования работы обеззараживающей установки с выносным растворно-расходным баком, совмещенным с газоотделителем хлора;

- технологические схемы установок для получения хлорсодержащих реагентов (хлор-газа, гипохлорита натрия концентрированного или обычного) на месте потребления;

- сравнительная оценка безопасности электролизных установок для обеззараживания воды.

ВЫВОДЫ

1. На основе анализа существующих установок и способов получения и использования хлорсодержащих реагентов выявлено, что наиболее эффективной мерой повышения промышленной безопасности электролизных установок является использование мембранных электролизеров, в связи с чем технология обеззараживания методом мембранного электролиза имеет широкую перспективу.

2. Экспериментально установлено, что срок службы мембраны типа МФ-4СК в процессе непрерывной эксплуатации мембранного электролизера без очистки раствора соли от солей жесткости составляет от 15 до 18 месяцев при снижении ее производительности менее чем на 10%. При условии, что жесткость воды, используемой для приготовления раствора поваренной соли, не более 7 мг-экв/л

3. Экспериментально изучено влияние на производительность установки правильности и надежности сборки фильтр-прессного электролизера, взаимного расположения газоотделителей хлора и водорода относительно друг друга и собственно электролизера, а также величины рН католита. В процессе исследований для оценки сборки электролизера была получена зависимость для определения расхода воды через неплотности соединения с учетом коэффициента водопроницаемости мембраны

4. Разработана математическая модель кошура перемешивания, позволяющая выполнять построение главной рабочей характеристики контура - зависимость расхода перекачиваемой жидкости от газонаполнения и от потерь давления при ее движении, как в вертикальных, так и наклонных трубопроводах газлифта.

5. Конструкция мембранного электролизера фильтр-прессного типа позволяет увеличивать производительность установки по активному хлору за счет увеличения количества электролизных ячеек, а применение биполярных электродов из стеклоуглерода позволяет снизить массогабариты установок по сравнению с установками, использующими графитовые электроды в 1,31,5 раза.

6. Выявлено влияние на процесс интенсификации растворения твердой фазы поваренной соли величины циркуляционного расхода в контуре «бак -электролизер», на основании чего разработана конструкция растворно-расходного бака, совмещенного с газоотделителем хлора, с выделенной вертикальной проточной частью и перфорированным днищем.

7. Разработана и сконструирована компактная установка приготовления и дозирования хлорсодержащего реагента типа УГХ-МЭ в блочно-модульном исполнении, внедренная на действующей станции водоподготовки в Архангельской области. Обеззараживающая установка типа УГХ-МЭ может быть использована в составе систем жизнеобеспечения в экстремальных условиях или при чрезвычайных ситуациях. Анализ опыта эксплуатации установки показал более высокую безопасность по сравнению с существующими, при этом затраты на обеспечение промышленной безопасности сокращены в 1,5 раза.

Основные технические решения, разработанные в рамках диссертации, внедрены в рабочих проектах ООО СНТФ «НИИ ГИПРОХИМ - ВКиС», ООО «Стройинженерсервис», ЦКБ МТ «Рубин» и НПФ АО «Арсенал» (приложение 16).

155

1. Beer Н.В. The 1.vention and Industrial Devel of Anodes // J. Electochem. Soc. 1980. V. 127. №8. p. 56-58.

2. Coker T.G. SPE Brine Electrolyzers, Proceedings of The Oronzio De Nora Symposium of Chlorine Technology, Venice, 15-18 May 1979. P. 94-128.

3. Colas J. -L., Pouillot M., Arditti D. Le bioxyde de clore: 7 fonctions sur 8. -Eau et ind., 1981, №53, p. 35-41.

4. Dore M., Pouillot M., Dernat M. L'utilisation du bioxyde de chlore dans le traitement des eaux potables // Eau, ind., nuisances. 1991. - № 145. - P.64-66.

5. Ezzel B.R. Microbial disinfectionZ/Industr. Series. 1986. V.82. № 248. P. 4550.

6. Haas C.N., Heller В. Statistics of microbial disinfection // Wat. Sci. Technol. 1989.-21, №3.-P. 197-201.

7. Mazanko A.F. e. a. International Society of Electrochemistry. 37-th Meeting. Extended abstacts. V. IV. Vilnius, August 1986. P. 358-361.

8. Nafion Perfluorinated Membranes. Price List. Du Pont Company, Wilmington. 1984. 2p.

9. Rav-Acha Ch., Blits R., Choshes E., Serri A., Limoni B. The agtion of chlorine dioxide on aquatic organic materials during the disinfection of drinking water. J. Environ. Sci. and Health, 1983, A 18, №5. p. 651-671.

10. Report of the electrolytic industries for the year 1990 / Burney H.S., Talbot J.B. // J. Electrochem. Soc. 1991. - 138, №10. - P. 3140-3172.

11. Sero M. e. a. Perfluorcarboxylic Acid Membrane and Electrolysis Technology: Presented at International Chlorine Symposium, 1982. London, England. 1982. P. 27.

12. Suhara M., Oda V. Transport Number Through the Perfluorinated Cation Membrane Flemion: Presented at the 158th Meeting of the Electrochemical Society, Hollywood, Fl. October, 1980.14p.

13. Ukihashi H., Sato К. Operation Technology for Chlor Alkali Electrolysis: Presented at International Chlorine Symposium, 1985. London, England. 1982.16p.

14. Users Guide. Nafion Perfluorinated Membranes. Du Pont Company, Wilmington. 1985.14p.

15. Vajdic A.H. Prechlorination and trihalomethane formation at water treatment.- Water @ Pollution Control, 1982, vol. 120, №5, p. 29-31,45.

16. Yeager H.L., Kipling В., Dotson R.L. // J. Electrochem. Soc. 1980. V.127. №2. P. 303-307.

17. A. c. 176208 СССР. Способ обеззараживания сточной жидкости / H.A. Масленников // Открытия. Изобретения. 1965, №21.

18. A.C. 1760180 СССР МКИ F04 F5/42. Струйный аппарат/Лямаев Б.Ф., Стрижов А.М., Болдырев В.В., Кругликов В.Н., Каминский В.Ю.; Опубл. 7.09.92. Бюл.№33.

19. Абрамов В.М., Медриш Г.Л. Обеззараживание воды на предприятиях водопроводно-канализационного хозяйства./ Водоснабжение и санитарная техника. №6,1999 г., стр. 12-13.

20. Абрамов H.H. Водоснабжение. Учебник для вузов. Изд. 2-е перераб. и доп. М.: Стройиздат, 1974. 480с.

21. Анопольский В.Н., Фельдштейн Г.Н., Эппель ИВ. Компактные установки для очистки сточных вод от мойки автотранспорта // Вода и экология. Проблемы и решения. 1999, стр.62-63.

22. Апельцин И. Э., Кучеренко Д. И. Определение доз реагентов при подкислении и рекарбонизации воды систем оборотного водоснабжения.- Водоснабжение и санитарная техника, 1968, №5.

23. Баранов C.B. Электролизные установки нового поколения, использующиеся для обеззараживания воды на сооружениях различной производительности. / Вода и экология. №1,2002 г., стр. 13-17.

24. Беличенко Ю.П. Замкнутые системы водообеспечения химических производств. М.: Химия, 1990, 208 с.

25. Боев В.Ф. К вопросу о коррозийной агрессивности водопроводной воды Санкт-Петербурга, используемой в оборотной системе мойки автотранспорта. / Вода и экология. №1,1999 г., стр. 29-32.

26. Болдырев В.В. Обеззараживание воды методом мембранного электролиза. / Водоснабжение и санитарная техника. №11,1999 г., С. 2123.

27. Болдырев В.В., Коженов Ю.В. Растворение и дозирование реагентов в процессах обработки воды // Водоснабжение и сан. техника. 1996. №4.

28. Болдырев В.В., Коженов Ю.В., Шипилов A.A. Установки для получения обеззараживающих реагентов на месте их потребления. Тезисы докладов научных чтений «Белые ночи», МАНЭБ / СПб, 1997 г., с. 184

29. Болдырев В.В., Шипилов A.A. Обеззараживание воды методом мембранного электролиза. Тезисы докладов научных чтений «Белые ночи», МАНЭБ / СПб, 1997 г., с. 122.

30. Болдырев В.В., Шипилов АА. Перемешивание раствора в мембранных электролизерах // Водоснабжение и сан. техника. 1996. №4.

31. Борисов Ю.С., Максимов В.В., Ильенко А.Г., Слипченко A.B., Смиян О.Д., Гольник В.Ф. Оксидно-кобальтовые титановые аноды для электролиза водных растворов хлорида натрия. / Химия и технология воды. 1994 г., т. 16, №3, стр. 287-290.

32. Бородин B.C., Шипилов А. А., Соколов В.М. Новый способ получения гипохлорита щелочного металла Материалы VI съезда АВОК. Сборник докладов. Часть П. / СПб, 1998 г.

33. Брык М.Т. Очистка природных и сточных вод на основе мембранной технологии./!! 22/5670,1982 г., вып. 2; стр. 55.

34. Венгеровский В., Морозов В.А., Усов Г.Л. Гидродинамика двухфазных потоков в системах питания энергетических установок. М.: Машиностроение, 1982 г., 128с.

35. Веселов Ю.С., Лавров И.С, Рукобратский Н.И. Водоочистное оборудование. Л.: Машиностроение, 1985.232с.

36. Вестерхайд Д., Уэстуотер Дж. Изотермический рост пузырей водорода при электролизе. В кн; Вопросы физики кипения. М.: Мир, 1964 г., стр. 354-375.

37. Водоподготовка и водный режим энергообъектов низкого и среднего давления: Справочник / Кострикин Ю.М., Мещерский Н.А., Коровина О.В. М.: Энергоатомиздат, 1990. 511с.

38. Волков Г.И. Производство хлора и каустической соды методом электролиза с ртутным катодом. М.: Химия, 1968. 220с.

39. Вревский Б.М., Юркевич Б.Д. авт. свидетельство №257465 от 12.09.69. «Способ электролиза».

40. Выскебец А.М. и др. Реагент для борьбы с биообрастаниями в системах технического водоснабжения. А.с. №710962 Б.И. №3 1980 г.

41. Выскебец А.М. и др. Реагент для борьбы с биообрастаниями в системах технического водоснабжения. А.с. №969679 Б.И. №40,1982г.

42. Выскебец А.М. и др. Способ очистки от биообрастаний систем технического водоснабжения. А.с. №560835., Б.И. №21.1977 г.

43. Гладких С.Н. Избирательные перенос ионов в перфорированныхсульфокатионитовых мембранах. Дисканд. хим. наук. М.: НИФХИим. Л .Я. Карпова, 1982.179с.

44. Грановский М.Г., Лавров И.С., Смирнов О.В. Электрообработка жидкостей. Л.: 1976. 216с.

45. Гринин А. С., Новиков В. Н. Экологическая безопасность. Защита территории и населения при чрезвычайных ситуациях: Учебное пособие. М.: ФАИР-ПРЕСС, 2000.

46. Громогласов A.A., Копылов A.C., Пильщиков А.П. Водоподготовка: процессы и аппараты. М.: Энергоатомиздат, 1990. - 272с.

47. Данилович Д.А., Козлов М.Н., Бочарова И.Н., Дворецкая И.С. Сравнительная оценка методов обеззараживания сточных вод. / Вода и экология, №4,2000 г., С. 41 -47.

48. Дмитриев В.Д. Методы подготовки воды в условиях Севера. Л.: Стройиздат, 1981.120с.

49. Долгов Г.И. Биологические обрастания в системе питьевого и технического водоснабжения и меры борьбы с ними. М., 1969.

50. Дытнерский Ю.И. Мембранные процессы разделения жидких смесей. М.: Химия, 1975,232с.

51. Ерусалимская Л.Ф., Слипченко A.B., Якимчук Л.П. Сравнение эффективности обеззараживания воды электролизом и хлорированием. // Гигиена и санитария. 1989. - №11. стр.73.

52. Жуков H.H. Экологическое и санитарно-гигиеническое состояние водных источников в РСФСР // Водоснабжение и санитарная техника. -1991. №7. с. 3-4.

53. Зайцев В.М. Теоретические основы обработки воды электрохимическим способом. М.: Министерство обороны, 1981,139с.

54. Зарубин Г.П., Новиков Ю.В. Современные методы очистки и обеззараживания питьевой воды. М.: Медицина, 1976 г., 192с.

55. Зимин В.М., Камарьян Г.М., Мазанко А.Ф. Хлорные электролизеры. М.: Химия, 1984. 304с.

56. Изучение опасности галогенизированных органических соединений, образующихся в процессе хлорирования питьевой воды / Ю.А. Рахман, Е.В. Штанников, И.Е. Ильин и др. // Гигиена и санитария. 1985. - №3. -С. 4-7.

57. Инструкция по проектированию и эксплуатации полигонов для твердых бытовых отходов, М.: Минжилкомхоз РФ; АКХ им. Памфилова, 1996 г, С. 14-17.

58. Казаринов В.Е. Электрохимические аспекты экологических проблем// Тез. докл. Всесоюзной конф. «Электрохимия и охрана окружающей среды», Иркутск, 1984. С. 4.

59. Кафаров В.В. Принципы создания безотходных химических производств. М.: Химия. 1982. 288с.

60. Клячко В. А., Апельцин И. Э. Очистка природных вод. М.: Стройиздат 1971. С. 484-544.

61. Когановский А.М., Семенюк В. Д. Оборотное водоснабжение химических предприятий. Киев, "Будавельник", 1975,232с.

62. Кожевникова Н.Е. и др. Ионообменные мембраны в процессах электролиза, М: Изд-во НИИТЭхим, 1975.84с.

63. Козлов Б.К. Формы течений газожидкостных смесей и границы их устойчивости в вертикальных трубах. ЖТФ, 1954 г., №24, стр. 2285 -2288.

64. Корякин Ю.В., Ангелов И.И. Чистые химические вещества. М.: Химия, 1974.-408с.

65. Краснобородько И.Г. Деструктивная очистка сточных вод от красителей. -Л.: Химия, 1988.

66. Краснобородько И.Г., Светашева Е.С., Электрохимическая очистка сточных вод. Учебное пособие. Л.: ЛИСИ, 1978. 89с.

67. Кубасов В.Л., Зарецкий С.А., Основы электрохимии. М.: Химия, 1985. 168с.

68. Кузьмин Ю.М., Кошелев Г.Н. Водоснабжение. Часть 1. Водоснабжение объектов общевойскового строительства./ ЛВВИСКУ, 1981г.,

69. Кульмач П.П., Аверьянов В.К., Хатковский Е.М. Прикладная специальная гидроаэромеханика. М.: Военное издательство. 1989 г., 476с.

70. Кульский Л.А. Теоретические основы и технология кондиционирования воды. Киев: Наукова Думка, 1980. 564с.

71. Кульский Л.А. Теоретические основы и технология кондиционирования воды (процессы и аппараты). Киев: Наукова Думка, 1983. - 526с.

72. Кульский Л.А., Гребенюк В.Д., Савлук О.С. Электрохимия в процессах очистки воды. Киев: Техннса, 1987. - 117с.

73. Кульский Л.А., Гребенюк В.Д., Савлук О.С. Электрохимия в процессе очистки воды. Киев: Техшка, 1986. - 220с.

74. Кульский Л.А., Савлук О.С., Слипченко А.В., Боришпонец В.Т. Применение электрохимических процессов и аппаратов для обеззараживания воды. Киев: Наукова Думка - 1985г.

75. Кулясова А.Т., Крашенинникова А.А. Состояние и тенденции развития мембранного метода производства хлора и каустической соды: Обзорн. инф. госНИИхлорпроект. М.: Изд-во НИИТЭхим, 1984 (Хлорная промышленность).

76. Кучеренко Д. И., Гладков В. А. Оборотное водоснабжение (системы водного охлаждения). М.: Стройиздат, 1980.

77. Кучеренко Д.И. Методы борьбы с развитием биологических обрастаний водозаборных сооружений и систем технического водоснабжения./М.ВНИИИС, вып.3,1985 г., стр. 53.

78. Левина Э.Б., Машинская Л.И., Сирота М.Н. Новые типовые проекты хлораторных для обеззараживания воды./ Водоснабжение и санитарная техника. №7,1998 г., стр. 6-7.

79. Лейбензон JI.С. и др. Гидравлика. Москва-Ленинград: Горгеонефтеиздат. -1934.-369с.

80. Лурье Ю.Ю. Справочник по аналитической химии. М.: Химия, 1979. С. 142-147.

81. Лямаев Б.Ф., Болдырев В.В., Савлук О.С. Обеззараживание природных и сточных вод хлорными реагентами, получаемыми непосредственно на месте потребления // Химия и технология воды. — 1994. 16, №6 - С. 653-660.

82. Лямаев Б.Ф., Шипилов А. А., Цыганков Е.О., Белов Е.А. Дезинфекция автотранспортной техники. Подготовка научно-педагогических и научных кадров. Сборник трудов докторантов и адъюнктов. Выпуск 8 / БИТУ. СПб., 2003.

83. Лямаев Б.Ф., Шипилов A.A. Использование мембранных электролизеров в процессе водоподготовки. Тезисы докладов научных чтений «Белые ночи», МАНЭБ / СПб, 1997 г., с. 106-107

84. Мазанко А.Ф., Зимин В.М. Новые конструкции хлорных электролизеров // Сб. докл. на симпозиуме ««Новые направления в производстве хлора, каустической соды и конструировании электролизеров». М.: Изд-во НИИТЭхим, 1983. С.47-56.

85. Мазанко А.Ф., Камарьян Г.М., Ромашин О.П. Промышленный мембранный электролиз. М.: Химия, 1989. - 240с.

86. Маленков И.Г. О движении больших пузырей газа, всплывающих в жидкости. ПМТФ, 1968 г., №6, стр. 130-133.

87. Медриш Г.Л., Тейшева A.A., Басин Д.Л. Обеззараживание природных сточных вод с использованием электролиза. М.: Стройиздат, 1982. -80с.

88. Милов В.Р., Болдырев В.В., Баранов C.B. Опыт обеззараживания воды методом мембранного электролиза на городских ВОС г. Мончегорска. / Вода и экология. №3,2001 г., стр. 17-21.

89. Мильтон Дж. Аллен. Эектродные процессы в органической химии. Л.: Госхимиздат, 1961.180с.

90. Нормы пожарной безопасности Hi lb 105-03. Определение категории помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности. Москва, 2003г.

91. Ньюмен Дж. Электрохимические системы. М.: Мир, 1977. 462с.

92. Перепелкин Е.С., Матвеев B.C. Газовые эмульсии. Л.: Химия, 1979. 200с.

93. Ричмонд Ч. Прошлое, настоящее и будущее методов хлорирования // Британско-Советский семинар по водным ресурсам и сточным водам. -1988.-С. 25-31.

94. Рогалин М.И., Чалых Е.Ф. Справочник по углеграфитовым материалам. -Л., «Химия», 1974 г.

95. Роговцев А.И. Санитарно-эпидемиологическая оценка состояния питьевого водоснабжения в Российской Федерации./ Водоснабжение и санитарная техника. №12, 1998 г., стр. 2-4.

96. Ромашин О.П., Матлис М.Я. Хлорная промышленность: Научн.-техн. реф. сб. М.: НИИТЭхим, 1979. №4. С. 4-7.

97. Ромашин О.П., Рябов Э.Ф., Кубасов В .Л. Электрохимическое обессоливание морской и минерализованной вод. М.: Изд-во НИИТЭхим. 1976, апрель. С. 27-28.

98. Ротинян А.Л., Тихонов К.Л., Шошина И.А. Теоретическая электрохимия. Л.: Химия, 1981.421с.

99. Рулев H.H. Коллективная скорость всплывания пузырьков//Коллоидн. Журн. 1977. Т. 39 №1 С. 80-86.

100. Савлук О.С., Томашевская И.П., Болдырев В.В., Лямаев Б.Ф. Исследование и разработка установок дня обеззараживания воды хлором, получаемым на месте потребления // Химия и технология воды. 1995. т. 17. №2, С. 158-167.

101. СанПиН 2.1.7.722-98 Гигиенические требования к устройству и содержанию полигонов для твердых бытовых отходов. М.: Федеральный центр Госсанэпиднадзора Минздрава России, 1999 г.

102. Слипченко A.B., Кульский Л.А., Мацкевич Е.С. Современное состояние методов окисления примесей воды и перспективы хлорирования // Химия и технология воды. 1990. - 12, №4. - С. 326-349.

103. Слипченко A.B., Максимов В.В., Кульский Л. А. Современные малоизнашиваемые аноды и перспективы развития электрохимических технологий водообработки // Химия и технология воды. 1993. 15, №3. С. 180-231.

104. Слипченко A.B., Мацкевич Е.С., Кульский Л.А. Получение гипохлорита натрия на магнетитовом аноде при электролизе разбавленных растворов // Химия и технология воды. 1988. т. 10., №3., стр. 356-382.

105. Слипченко A.B., Савлук О.С., Борисов Ю.С. Влияние анионного состава электролита на выход активного хлора по току при электролизе морских и солоноватых вод // Химия и технология воды. 1987. т 9, №2. с. 150-152.

106. Слипченко A.B. Кульский Л.А., Мацкевич Е.С. Современное состояние методов окисления примесей воды и перспективы хлорирования // Химия и технология воды. 1990. - 12, №4. - С. 326-349.

107. СНиП 2.04.02-84. Водоснабжение. Наружные сети и сооружения / Госстрой СССР. -М.: Стройиздат, 1985. 136с.

108. Справочник по электрохимии / Под ред. А.М. Сухотина. Л.: Химия, 1981.488с.

109. Стахов Е. А. Охрана окружающей природной среды: Основы экологии и природозащитная техника общевойсковых и специальных объектов: Учеб. / ВИТУ. СПб., 2001. - 332 с.

110. Иб. Уоллис Г. Одномерные двухфазные течения (перевод с английского) -М.: Мир, 1972.-440с.

111. Усаковский В.М. Водоснабжение в сельском хозяйстве. 2-е изд. перераб. и дополн. - М.: Агропромиздат, 1989. - 280с.

112. Федеральный закон «О промышленной безопасности опасных производственных объектов». М.: «Ось-89», 1997 г. - 36с.

113. Федеральный закон «Об охране окружающей среды». М.: «Ось-89», 2002.-64с.

114. Фиошин М.Я., Смирнова М.Г. Электрохимические системы в синтезе химических продуктов. -М.: Химия, 1985 г., 256с.

115. Хаппель Д., Бреннер Г. Гидродинамика при малых числах Рейнольдса -М.: Мир, 1976,630с.

116. Хванг С.-Т., Каммермайер К. Мембранные процессы разделения. М.: Химия, 1981.464с

117. Черкинский С.Н., Трахтман H.H. Обеззараживание питьевой воды. М.: Медгиз, 1962 г., 274с.

118. Шабалин А.Ф. Оборотное водоснабжение промышленных предприятий. M., Стройиздат, 1972.

119. Шаманов Н.П., Дядик А.Н., Лабинский А.Ю. Двухфазные струйные аппараты. Л.: Судостроение, 1989. - 240с.

120. Шипилов А. А., Цыганков Е. О. К вопросу о дезинфекции автотранспортной техники. Тезисы докладов на Всероссийской научно-практической конференции «Гигиенические проблемы водоснабжения населения и войск», BMA им. С.М. Кирова / СПб, 2003.

121. Шипилов A.A. Установка получения хлорной воды из поваренной соли методом мембранного электролиза. Технические условия ТУ 1490-00145572774-2000 от 19.07.2001 г. / СПб, 2001г

122. Якименко Л.М. Производство водорода, кислорода, хлора и щелочей, М.: Химия, 1981. 280с.

123. Якименко Л.М. Производство хлора, каустической соды и неорганических хлорпродуктов. М.: Химия, 1974. 600с.

124. Якименко Л.М. Современные электрохимические методы получения хлора и его соединений // Журн. Всесоюз. хим. об-ва им. Д.И. Менделеева. 1971.16. №6.

125. Якименко Л.М. Электродные материалы в прикладной электрохимии. -М.: Химия, 1977.-264с.

126. Якименко Л.М. Электрохимические процессы в химической промышленности: производство кислорода, водорода, хлора и щелочей. -М.: Химия, 1981.

127. Якименко Л.М., Модылевская И.Д., Ткачек З.А. Электролиз воды. М.: Химия, 1970.264с.

128. Яковлев C.B., Краснобородько И.Г. Рогов В.М. Технология электрохимической очистки воды. Л.: Стройиздат, Ленинградское отделение, 1987.312с.