автореферат диссертации по строительству, 05.23.04, диссертация на тему:Обеззараживание воды комплексным воздействием УФ-облучения и окислителей

Ордена Трудового Красного Знамени Академия номинального хозяйства пм.К.Д.Памфилова

На правах рукописи СЕМЕНОВА Марша Александровна

ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЕ ВОДЫ КОМПЛЕКСНЫМ ВОЗДЕЙСТВИЕМ УФ-ОБЛУЧЕНИЯ И ОКИСЛИТЕЛЕЙ

05.23.04-Водоснабяение, канализация, строитвяь-^ ныв системы охраны водных ресурсов

I,

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва,1992

Работа выполнена в Научно-исследовательском институте коммунального водоснабжения и очистки води Академии коммунального хозяйства (НИИ КВОВ АКХ).

Научный руководитель - каедвдат технических наук

Медриш Г.Л.

Официальные оппоненты - доктор технических наук

Карелин Ф.Н. - кандидат технических наук Корягин О.Г.

Водущая организация - ПО "ОСлводоканал" Орловской

области. ^

Защита состоится час.

ма заседании специализированного совета K.09I.0I.0I Академии номинального хозяйства ил.К.Д.Памфилова по адресу: I2337I, г.Москва,Волоколамское о.,115.

С диссертацией ¿южно ознакомиться в библиотеке Академии коицунальногj хозяйства. .

Автореферат разослан

Ученый секретарь

специализированного совета,

кандидат техническх наук 1 (Jj/Icj/ 'Л.Н.Прохоров

Условные обозначения. С0; - концентрации кислорода и озона, моль/ч3

• / я /

к^; - кинетические константы скорости прямой у

обратной реакции,

и - длина реактора

У/ - линейная скорость газа, м/с н

С^ - равновесная концентрация озона в гезе,моль/м

У1 - объемный расход газа, м3/с К - константа равновесия & - константа скорости окисления озона, с"* V} - объем камеры облучения, мэ-У - интенсивность УФ-излучения, Вт Тх - температура воды, °К Т - температура газа,°К сС - коэффициент теплопередачи, Дк/м^К с С} - тепловой э|£$ект реакции, Дя^/моль р - внутренняя поверхность реактора, м^

ОЫЦАЯ ХАРУиСГЕРИСТШ РАБОТЫ

Актуальность работы. В комплексе санитарно-гигиенических мероприятий, направленных на охрану здоровья людей и окружающей среды, вопросы обеззараживания природных и сточных вод являются одной из важнейших проблем.

Актуальность проблемы определяется непрерывным ухудшением гэчеотвенных показателей источников водоснабжения, вследствие их антропогенного загрязнения, недостаточной эффективностью традиционных методов очистки и обеззараживания воды, возможность» образования в процессах очистки вторичных токсичных для здоровья человека соединений, получаемых в результате раагентной обработки воды.

В связи с этим, разработке экологически чистых способов обработки природных и сточных вод уделяется особое внимание во осей мире.

К числу таких способов,о первую очередь, относятся методы физического воздействия на обрабатываемую воду, и частности, ультрафиолетовое облучение.

Начатые ечцо в конце XIX века работы по применению УФ-излучения для обеззараживания воды позволили создать к настоящему времени широко распространенную технологию и оборудование с использованием УФ-иэлучателей. Это объясняется тем, что мегод позволяет отказаться от применения каких-пбо реагентов. При использовании УФ-установок не изменяются вкусовые и оргаиолептичвские показатели воды. Для практической реализации способа необходима только электроэнергия 4

До настоящего времени как у нас в стране, так и за рубежом непрерывно вдет совершенствование конструкций УФ-ус-тановок за счет применения новых эффективных источников излучения, современных конструкционных материалов, оптимизации геометрии камер облучения, автоматизации контроля и управления работой.

Одним из путей совершенствования обеззараживаниг воды с использованием УФ-облучения является технология комплексного воздействия на обрабатывавшую воду УФ-яучей с небольшим дозами окислителей, что монет повысить эффективность обеззараживания воды, расширить область применения метода.

Изучение возможности создания безреагентной, экологически чистой технологии обеззараживания воды представляется зесьма важным и перспективным направлением.

Цель и задачи работы. Целью диссертационной работы яв-тялась разработка технологии обеззараживания воды комплексна воздействием УФ-облучения и охисяителей и аппаратурно-<о оформления метода.

Для достижения поставленной цели необходимо было ре-шть следующие задачи:

- определить наиболее перспективную технологии обезза-18живания воды совместным воздействием УФ-облучения и окис-ителей;

- провести исследования по определение технологических конструктивных параметров процесса;

- изучить и подготовить исходные требования к новым

5

эффективным источникам УФ-излучения, принять участие в их разработке и опытно-промышленных испытаниях;

- разработать конструкцию оборудования для практической реализации метода, создать опытпые образцы и проверить их работоспособность в производственных условиях;

- провести технико-экономическую оценку предлагаемых решении, определить рациональные области их применения.

Научная новизна работы.При решении поставленных задач получены следующие результаты:

- изучены и обоснованы наиболее перспективные технологии обеззараживания веды комплексным воздействием УФ-облу-чения и окислителей;

- определены технологические *■ конструктивные параметры процесса;

- предложено теоретическое обоснование оптимальных параметров проц. геп получения озона ф~толитическим способом;

- установлены рациональные с технико-экономической точки зрении области применения разработанного метода.

Результаты научных исследований облагают существенной новизной и ранее т л.тературе опубликованы не били.

Практическая значимость и реализация результатов работ»;. С использованием результатов, полученных в диссертационной работе - разработана и апробирована на практике безреагентная технология обеззараживания воды комплексным воздействием "прямого электролиза и УФ" и "фотолнтического озона и УФ";

6

- подготовлены "Исходные требований1' и"Техническое задание", на основе которых разработан новый источник УФ-излу-чения повышенной эффективности;

- создана принципиально новая конструкция УФ-установки и начато ее серийное производство;

- предложены компоновки оборудования применительно к малым системам водоснабжения и водоотведения.

На защиту выносятся следующие основные положения диссертации: - обоснование целесообразности и перспективно :ти безреагентной технологии обеззараживания воды методом комплексного воздействия "прямой электролиз + УФ-облучение"и "фотолитический озон* УФ-облучение";

- результаты экспериментальных исследований по определению оптимальных условий ведения процесса и конструктивных параметров установок;

- теоретические основы процесса фотолиза озона;

- технология применения, конструктивное оформление аппаратуры и схемы компоновок оборудования на .водоочистных сооружениях;

- технико-экономическая опенка предлагаемых решений.

Апробация работы.Основные положения диссертационной

работы докладывались и обсуждалкрь наГ

- Всесоюзной конференции "Очистка и обеззараживание природных и сточных вод" (г.Кишинев,1989г.);

- Всесоюзном научно-техническом семинаре"0беззаражива-ние питьевой воды"(г.Нижний Новгород, июнь 1991г.);

- семинаре "Современные высокоэффективные методы и оборудование для обеззараживания питьевой води"(г.Москва,1907г.)

- заседаниях Ученого совета НИИ КБОБ (19В9-199^г.г.).

Публикация.По основным результатам диссертационных исследований опубликовано 4 печатные работы.

Структура и объем работы.Диссертация состоит из введения, 5 глав и выводов, содержит 143 страницы машинописного текста, 18 таблиц, 41 иллюстрацию, библиографию (81 источник) и приложений.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ.

В первой главе на основе обзора отечественной и зарубежной литературы, патентных материалов представлен анализ современного состояния и тенденции развития метода обеззараживания воды с использованием УФ-издучения.

Описаны фотохимические реакции инактивации микроорганизмов; факторы, влияющие на оффектианость обеззараживания; типы и конструкции установок для обеззараживания воды с использованием УФ-облучения; используемые конструктивные материалы; пути совершенствования оборудования.

Показано, что методу присуци определенные ограничения, а именно, УФ-установки могут применяться только для обезза-раишакия воды, физико-химические показатели качества которой отвечают требованиям ГОСТ 2874-82"Вода питьевая", при пто'м бактериальная загрязненность этих вод должна быть невысокая (Е.соЬ-но более 103 мт/д).

По данным отдельных литературных материалов - область

применения УФ-обл1 1ения в технологии обеззараживания воды может быть существенно расширена в случае комплексного воздействия на обрабатываемую воду УФ-облучения и окислителей.

Род зарубежных и отечественных авторов показывает, что предварительное введение в обрабатываемую воду окислителей интенсифицирует процесс обеззараживания, способствует распаду сложных органических соединений, снижает требов'ния. к качеству обрабатываемой воды.

Это объясняется тем, что предварительное введение окислителя способствует образованию свободных радикалов, обла-дак,.цих более высоким окислительным потенциалом, чем сами окислители, что ведет к ускорению фотохимических процессов.

В качестве окислителей используют хлор и его производные, перекись водорода, озон и т.п.

Однако детально способ обеззараживания воды комплексным воздействием УФ-облучаиия и окислителей не изучен, в литературе имеются лишь отдельные сведения о результатах экспериментов, разработке некоторых видов установок.

С учетом изложенного, сформулированы цель диссертационной работы и задачи исследований.

Во второй главе представлена сравнительная оценка различных технологий обеззараживания воды Уф'-о б лучением совместно с окислителями с целью определения наиболее перспектив-» пых направлений для дальнейшего внедрения п практику. Исследованы процессы совместного обеззараживания УФ-облучени-ем и хлорсм; УФ-лучами и перекисью водорода; УФ-облучзнием

5

и озоном.

Эксперименты проводили на специально разработанном и смонтированном огштном полигоне НИИ 1СЕ0В.

Для предварительного хлорирования воды использовали электролитический гипохлориг натрия, порошкообразный гипо-хлорит производства Японии, натриевую соль дихлоризоциану-ро..ой кислоты, метод прямого электролиза.

В экспериментах с озоном применяли 0о, получаемый фс-толитииеским способом. Для работы с перекисью водорода использовали ее раствори различной концентрации.

Обработке подвергали речную воду и отстоенную водопроводную соду, искусственно зараженную таким бразом, чтобы количество кишечных папочек до введения окислителя составляло Ю-Ю^мт/л. Услсвия эксперимента били заведомо более жесткие по степени загрязненности, чем предусмотрено возможностями применения источников УФ-чэлучения.

Качество води >: концентрацию вводимых реагентов контролировали но методикам ГОСТ 2В74-32"Вода питьевая".

Исследовали эфхгокт обеззараживания в зависимости от качества обрабатываемой води, дозы реагента, времени кон-так-а и метода обработки воды. Некоторые характерные результаты экспериментов приведены на рисЛ.

При хлорировании воды доЭоЙ, обеспечивающей остаточную' концентрацию хлора в воде 0,15-0,5 ыг/л и времени ксн-тпкта 30 мп;|ут, количество кишечных палочек снижалось нп 2 порядка, а облучение хлорированной воды обеспечивало такой

по результат в первые.5 минут поело обработки. 10

Влияние метода обработки воды на эффект обеззараживания.

1 - УФ-лучи

2 - СХ (С1ой0,15мг/^

3 - С1+УФ

3 - С1+УФ(рзчная воде) 3 - С1+УФ(водопровод.

: ВОДО)

Расход воды- Зм'А Лампа - ф-бО

" С1 + УФ"

30 Тионт^М

£со&,мг/л

Щ

Ш

1 - УФ-лучи

2 - Н202

3 - н2о2+уф

а)Н202 - 0,4 мг/л

б)Н202 - 2,22 мг/л

в)Н202 - 4,44 мг/л Расход воды - 12 м3/ч Лампа - ДРТ-1000 "Н^ + У»"

5/0 5 яТк<*<Т,«ян

6 5

} - |-'с.х. апражени*»

33- ** С=И - 03+УФ

Расход воздуха -

- I М3/ч Лампа - ДБ-60

"01+ УФ" з

/Ьечец

II

Влияние органических соединений и взвешенных веществ на проникновение УФ-лучеЙ исследовали при обеззараживании речной и водопроводной воды с одинаковой исходной зараженностью, эффект обеззараживания был выше при обработке чистой воды.

Обеззараживающий аффект метод« "УФ + перекись водорода" б''.п всегда выше, чем при обеззараживании только перекисью водорода или ультрафиолетом. Весьма важным является фшст нарастания эффекта обеззараживания во времени при оо-рпботке воды методом совместного воздействия УФ-облучения и перекиси водорода. Количество кишечных палочек уменьшалос! на 3 порядка при выдерживании проб в течение 2-2-1 часов,что объясняется кумулятивным действием У>-луием и сочетании с повышенным образованием U1-радикалов.

Эффективность обеззараживания воды комплексным воздействием УФ-облучения и озона оказывалась выше по сраы<«№?э • с УФ-облучением.

Было отмечено, что эффективность метода "УФ окислитель" существенно зависит от конструкции установки, условий ввода окислителя, времени облучения,повышаясь при достижении интенсивного перемешивания и увеличении времени контакте

В тех случаях, когда обеспечивалось интенсивное смешение воды с хлором, аффект обеззараживания при тех же дозах хлора Сил на 2-3 порядка выше,чей при о'ычнем ввит^иии. Тик, при обычном введении хлора в осристгывпему» Pt-sy количество кишечных палочек снижалось от 10(,до юЧп'/л.-п ;i¡ и

перемешивании - до Ю'-К^мт/л. С рогтем расхода otpv ь.ти-12

впемой воды степень сбеэзпражипнния снижалась.

Результаты исследований совместного воздействия УФ-об-лучения и хлора дозами, обеспечивающими остаточную концентрации 0,15-0,5 мг/л, УФ и перекиси водорода концентрацией до 4,5 мг/л,УФ и фотолитического озона подтвердили высокую эффективность предлагаемого метода. Достигалось стабильное обеззараживание воды даже ь случае ее повышенной бактзрив-льной зараженности (до 1(Агг/л)и при значениях цутности и [¡ветности, превышающих требования ГОСТ 2874-82"Вода питьевая".

Представляется, что для практики перспективными являп-гсь такие технологии, которые не требуют применения каких-гибо реагентов. К ним могут быть отнесены только два метода >беззараживания воды:УФ-облучение и прямой электролиз и УФ-

|блучение и фотолитический озон. »

В дальнейшем разработке указанных технологий уделялось собое внимание.

В третьей главе приведены результаты исследования жеода комплексного воздействия прямого электролиза (г УЗ-сб-¡гчения на процесс обеззараживания воды. В связи с тяс/гго атод прямого электролиза был разработан в НИИ КВОВ и досрочно херово известен, процесс обеззараживания воды ком-тексным воздействием прямого электролиза*и УФ-облучения >учали сразу а производственных условиях на очистных соо-»жениях Московской области. Сточная пода поступала в при-гный резервуар,обрабатывалась в аэротенках-отстойниках, входила доочистку на биопрудах. Основные фмзико-химичос-

е показатели качества воды,поступающей на обеззаражива-

13

нив, следующие: БПКу 2-5 мг/л; Оораст.-2-З ыг/л; ХГЖ-5-7 мг/л; взвешенные вещества -2-3 ыг/л; прозрачность ->30 ем.

Исследования показали, что необходимый эффект обеззара живания комплексным воздействием прямого электролиза и УФ-облучения может быть достигнут при величинах остаточного хлора в 3-5 раз ниже по сравнению с указаниями 'ЛиП ¿1.04.03 85"Канализация.Наружние сети и сооружения".

При УФ-обрабстке годы после прямого электролиза при вв личине остаточного хлора 0,2-0,4 мг/л в течение 1-2 минут бактериальная зараженность уменьшалась с Ю7до 104-105мт/л Е.соЬ. Как известно по нормативным документам, для достижения такого же аффекта обеззараживания величина остаточного хлора должна составлять 1,5 иг/ч после ЗО-ыннутыого контакта (п.п.б.223,6.228 СНиП 2.04.03-85"К*нйлвзация.!1аруж-иыа сети и сооружения").

Возможно ть поддержания крайне незначительных величин остаточного хлора при надежной обезвреживании имеет существенное значение при сбросе очищенных сточных вод в водные объекты.

В настощее чрсдя отечественной промышленностью серийно чылускаютсл влвктрслнакые установки "Поток" и"Каскад"длп оРмаараживания природных » сточных вод,а также УФ-устаноа-ки типа "Бакт-5"н "£©-50" и др.,что уже сегодня позволяет реализовать метод комплексного обеззараживания воды прямым елактроливом и УФ-облучением на действующих сооружениях.

В четвертой главе представлены материалы по раараоот-

ке технологии обеззараживания воды комплексным воэдействи-= 14

ем УФ-облучения и фотолитического озона. Исследование рассматриваемого метода проводили в лабораторных условиях. Данный способ обеззараживания воды представляется весьма перспективным,поскольку в одном аппарате, без дополнительных энергетических затрат, одновременно можно осуществить дja процесса - производство о^она и УФ-облучение обрабатываемой воды. Фотолитический озон получали при УФ-облучекин кислорода воздуха, который продували через зазор ывж~у УФ-источником и кварцевым чехлом. Для успешной реализации предлагаемых решений было необходимо,прежде всего, определить условия,при котрих возможно получение максимального количества озона.

Для этого, совместно с кандидатом ф-м наук Поповым ВН., были проведены теоретические изыскакия,цель» которых являлось получение основных закономерностей образования озона, определение конструктивных особенностей аппарата и рациональных услсвий ведения процесса.

За основу было принято положенно о тоы,что фотохимическое образовьние озона происходит в реакторе при УФ-облуче-нии кислорода световыми волнами длиной 100-200 нм.Пря этом скорость образования и реэлокенил озона протекает по уравнению первого порядка.

Используя балансовые уравнения теплоты и массы с учетом теплоогвода, были получены зависимости концентрации 03 от длины реактора и линейной скорости газа:

■ Йг ■ ® -в.г]] ;

влияние температуры на процесс получения озона:

Т - Т + 1 * ¿р

зависимость производительности установки по ^эону от интенсивности источника излучения,расхода газа и температуры:

= к ; ГЫах * = ЦС^ 1 1 . Анализ уравнений показывает,что чем ниже температура, те« выше производительность установки по озону.Производительность увеличивается с увеличением интенсивности УФ-из-лучения и увеличении расхода газа.

Расчеты по полученный теоретический формулам показали, что максимальный выход озона достигается при температуре 25-35°С;длине реактора 0,9-1,1м; объемном расходе воздуха 0,8-1,2 мэ/ч к наличия источника излучения мо^ностыо 3040 Вт. С целю проверки теоретических предпосылок еижя проведены эксперименты на опытном стенде, схема которого представлена на рис.2.

По мере увеличения расхода воздуха набдодали снижение-температуры оэоно-воэдушной смеси: наиболее резкое снижение температуры происходило при расходе воздуха .1,0-1,2 м3/ч. Максимальная производительность установки по озону достигалась при расходе воздуха 1,0-1,3 мэ/ч и составляла 0,4 г/ч.На производительность установки влияла влажность 16

воздуха. По мере роста расхода воздуха концентрация озона в озоно-воздушной сиеси снижалась, стабилизируясь при тех же оптимальных значениях расхода 1,0-1,3 м3/«. но'общая производительность установки по 0& при этой возрастала.

Результаты экспериментов подтвердили,что теоретические ■разработки по моделирование процесса фотолиза озона в целом справедливы, достоверны и могут быть использованы с точность«, приемлемой для инженерных расчетов.

Для реализации предлагаемой технологии необходим источник УФ-излучения с повышенным бактерицидным потоком и выходом озона. В связи с этим, подготовлены "Исходные требования"^ "Техническое задание",по которым СП0"Лисма" разработало новую ртутнус ламцу высокого давления типа ДРТ-2000. Характеристики лампы приведены в табл.1. - Характеристики лампы ДРГ-2000. / Таблица I.

Наименование показателя Ед.измер.Значений Значение по

по "ТЗ" результатам ис-_пытьний_

Геометрические размеры: длина диаметр колбы длина горелки расстоянье мезду электродами

Электрические параметры: ток напряжение мощность

УФ-составляющая

КЦЦ ,_

На основании результатов исследований, полученных в ходе выполнения настоящей работы,с использованием источников УФ-иэлучения типа ЙРТ-2000, была разработана пршпшпи-18

км им 550 25 410 510-520 23-25 410

ыи 400 390-400

А В Вт 230^ 2000 8 ¡58 242 1855

Вт У7 109,9.

% 4,5. 5,92

альне новая конструкция установки, получившая название "Луч",для обеззараживания воды совместным воздействием УС-облучения и то логического озона (р-лс.З).

Установка состоит из яжекторп специальной конструкпии, устансплсннгго на сходе в блок обеззара:кивания,трубопроводов с загормой арматурой и цускорегулнрук'щей аппаратуры.

Установка работает сл"дуч:цнч образом: исходная вода под давлением подается в эжектор. За счет образующегося вакуума воздух прокачивается в узком зазоре мезду квариенкм чехлом и лампой ДГТ-2000.Образующаяся озоно-воздутая емзеь по трубе поступает в эжектор, где смешивается с ссновньм потоком обрабатываемо" веды,и направляется э блок обеззараживания. 3 блоке обеззараживания обрабатываемая пода подвергается комплексному воздействию УЗ-облученил,озона и продуктов его разложения.

Установка "Луч" принта к производству и серийно им--пускается Загорским мажшостроительшсм заводом с Ш кв.Г!/-^',.-,

3 пятой главе даны рекомендации по технологический сад-мам установок, и результаты экономической оценки эффективности применения различных методов обеззараживания воды.

Исходя из производительности установок,рассматриваемый метод обеззараживания воды может найти применение,в первую счередь.на сооружениях малой производительности:

- в системах водосн/.о'яения - р комплекте с водоочист-к:мч установками типа "Струя", "Влага", "'Моноблок", а та юге для отдельно стоящей или группы скавдин;

- при обеззараживании очищенных или доочищенньк сточ-

19

с

ных вод - совместно со станциями заводского изготовления типа "КУ","Ручей"."Биохомпакт" и др.

Независимо от применяемых схем очистки воды ..оборудование для обеззараживания должно располагаться поело комплекса очистных сооружений.

В тех случаях,когда солесодержание воды достаточно для проведения процесса лрямог. электролиза CCI" более 25-30 мг/л) и жесткость воды невелика (до 4-5 «г-экв/л),наиболее предпочтительно совместное использование малогабаритных электролизных установок и установок УФ-облучения-

При низком солесодержании следует применять ."Ф-облуче-ние совместно с фотолитическим озоном.

В диссертации приведены различные варианты 'компоновок разработанного оборудования в комплекте с •водоочатанши установками заводского изготовления. Эти реавнкя яогут быть использованы проектными организациями при разработке .проектов водоснабжения и водоотведения объектов.

Для оценки целесообразности применения разрабатываемого метода был проведен расчет экономической эффективности обеззараживания воды иа сооружениях малой производительности в сравнении с методами .рекомендуемыми типовыми проектами.

Определение годового экономического -эффекта проводили по приведенным затратам для сооружений производительность*» 100,400,800 и3/сут.Дозу хлора пристали 2,5 г/м? Расчеты проводили в ценах,действующих на I октября 1992г.Результаты технихо-окономических расчетов приведены в табл.2.

Технико-экономическая опенка 1аолица с.

различных способов обеззараживание.

¿?етод обез-Прсхз- Мате- Элек- Амор- Капита- Итого, зарахивания води- риалы,троэ- тиза- льные тыс.руб. тельно- тыс. нергия.ция, затраты сть со- руб. тыс.руб.т.руб.х 0,15; одужений, тыс.руб.

Зяектрсли- 100 ткческий гипохлорит натрия 800 0,93 3,75 0,97 з,е8 32,99 п 52,13 It 87,0 92,8

7,49 7,75 « п 100,4

Прямой элек- ICO тролиз 400 3,94 8,6 34,5 50,2 Г? 47,1 109,8 135,7

800 68,9 п « 170,1

Прямой злек- 100 тролиз -»■ УФ- 400 облучение 800 3,94 5,25 И,7 20,3 19,4 П п 20,1 W щ 48,7 55,1 63,7

УФ-сблучение ICQ ^талитичесадо 800 - 20,7 я 11,8 <* - II,I ттПшт п 43,6 П И

Как видно, обеззараживание воды на сооружениях малой

производительности повсеместно выгоднее осуществлять комплексным воздействием окислителей с последующим УФ-облуче-нием. При этом наиболее экономичным методом является обеззараживание УФ-облученкем к фотолитическкм озоном.

Выполненные -технико-экономические расчеты носят относительный характер и не могут быть непосредственно использованы для обоснования целесообразности применения того или иного метода обеззараживания воды в конкретных условиях. Однако проведенная экономическая оценка показывает перспективность применение исследованного метода и тенденции

его развития.

22

общие ешода.

1.Результаты экспериментальных исследований совместного воздействия УФ-лучеЯ с хлорои (остаточная концентрация 0,15-0,5 мг/л).перекисью водорода (доза до 4,5 нг/л), фотолитическим озоном, подтвердили эффективность метода УФ-о блучение + окислитель".В опытах достигалось стабилъ-ное обеззараживание воды гтасе в случае ее лозксекной Сакте-

с

риальной зараженности (до 10 мт/л 2.со1:)у. при значениях мутности и цветности,превкзасцих требования ГОСТ 28'/-1-82 "Веда питьевая".

При комплексном воздействии отмечено снижение 'несбхо-димого времени контакта,кумулятивное действие ЗФ-лучей^гго-вьшеиное действие СН-радикалов.

2.Эффективность метода певшааяасъ тфи обеспечении интенсивного перемешивания обрабатываемой воды с окислителем. Уменьшение времени облучения воды приводило к снижению степени ее обеззараживания.

З.С практической точки зрения наиболее перспеютсными ¿шляются методы обеззараживания комплексным воздействием прямого электролиза и УФ-обдучения и фотглитического озона и УФ-лучей,как технологи«,не требугцг.е применения яаяих-либо реагентов. -

■1.0пытно-пром-^аленные испытания метода "прямей олект-ролиз + УФ-облучениё" «а станции биологической очистки сточных вод с доочисткой на биспрудах покапали,что требуемая

1

степень обеззараживания воды достигалась при величине остаточного хлора 0,2-0,4 мг/л,что в 3-5 раз ниже по сравнению

23

с указаниями СНиП 2.04.03-85"Канализация.Наружные сети и сооружения".При этом, требуемое время контакта составляло всего 1-2 кинуты. Незначительные вегкчкнь- остаточного хлора имея? существ г!-:: 1С г значение при сбросе воды в водные

г

объекты.

5.Теоретическая модель процесса фотолиза озона поэьо-шз установить, что максимальный выход озона может быть достхгкут арх температуре 25-о5°С,расходе воздуха 0,8-1,2 к3/ч,дддае реактора 0,9-1,1 м и наличии источника излучения мощностью 30-40 Бт.Справедливость теоретических разработок подтвержден результатами экспериментальных исследований.

6.С целью увеличения выхода фоТолптического озона и повышения: бактерицидного потока подготовлены "Исходные требования"« "Техническое задние "на ртутную ламцу марки ДРТ -2000,ксторал была разработана СП0"Лисма".

?.На основании результатов исследований с использованием лама ДЕТ-20Ш разработана принципиально новая конст-ругция установка для обеззараживания воды комплексным воздействием У5-облучения и фотолиткче ско го озона,подучившая шагание "Луч*. ЕЪзработшшкз установки серийно выпускаются с Ш кв. 1992г.Загорским иагкнострсительшм заводом.

8. Предлагаем^ метод обеззараживания воды может найти применение,в первую очередь,15а сооружениях производительностью до 10 тыс.м^сут.Разработанные варианты компоновок оборудования могут быть использованы при разработке проектов водоснабжения я водоотведения объектов.

У.Оценка экономической эффективности обеззараживания

воды на сооружениях производительностью 100,400,800 м3/сут.с ,использованием электролитического гипохлорита натрия,прямого электролиза,комплексного воздействия прямого электролиза и УФ-облучения, УФ-облучения и £отолитического озона показала, что наиболее экономичным методой является обеззараживание комплексным воздействием УФ-облучения и ¿столиткческого озона.

Проведенная экономическая оценка подтвердила перспективность применения исследованного метода.

Основные положения диссертации опубликованы з следующих работах:

1.1!етрановская М.Р. .Семенова М.А. .Йедриш Т-Ш_ ,Ъасин ДЛ. Новое направление в обеззараживании воды УФ-цучвыи.Ж.Гягкэ-на и санитария. 1986г.,Р12, с.54-56.

2.Семенова М.А..Петранозская М.Р. Обеззараживание воды совместным воздействием УС-облучения и окислителей.'Экспресс -кнфрмация'"Современное состояние и тенденцаи развития больших городов в СССР и ?а рубежсн."!!. ,МГ1р.таД988г.,1шЛ

3.Медриш Г.Л.,Басин Д.Л..Семенова .\1.А.,13опов 3.3. Воздействие на воду УФ-лучааи и ^отолитическим озоном .3. Водоснабжение к санитарная техника. 1950 г.,*11,-с.З-4.

4.Попов В.В. ,Семенова М.А.Моделирование процесса получения фотохимического озона.Тезисы докладов иа научно-тех-ническсм семинаре "Обеззараживании питьевой года". г.Н шишВ Новгород, 1951г.,с.29-31.