Підвищення екологічної безпеки при підготовці питної води з використанням модифікованого кварцового завантаження фільтруючих матеріалів

С. С. Душкін

DOI: 10.5281/zenodo.3559024

Отримано: 10 вересня 2019

Прийнято: 17 жовтня 2019

Опубліковано: 29 листопада 2019

АНОТАЦІЯ

У статті розглядаються питання підвищення екологічної безпеки при підготовці питної води з використанням модифікованого кварцового завантаження фільтруючих матеріалів, що дозволяє зменшити витрату реагентів на 20-30% з отриманням питної води необхідної якості, знизити собівартість очищення питної води, підвищити її екологічну безпеку.

Модифікація молекулярної структури поверхні кварцових зерен фільтруючого завантаження підвищує брудоємкість і збільшує продуктивність споруд. При модифікації кварцового завантаження піску спостерігається зміна електрокінетичного (ξ) потенціалу додаванням іонів, що мають позитивний заряд, який дестабілізує колоїдні частинки, що в підсумку підвищує ефективність коагуляції. Найбільший вплив модифіковане завантаження надає на залишковий вміст алюмінію в період низьких температур (45-50%), хоча досить висока ефективність спостерігається в осінньо-літній період.

При модифікації фільтруючий матеріал обробляють різними реагентами так, щоб на поверхні зерен утворилася плівка з речовин, фізико-хімічні властивості яких змінюються за рахунок адгезії. При підготовці питної води доцільно використовувати алюмовмісні реагенти і флокулянти, дозволені органами санітарного контролю при підготовці питної води.

Дослідні дані показують, що ξ-потенціал кварцового завантаження при модифікації розчином поліакриламіду ПАА вищий, ніж при використанні коагулянту сульфату алюмінію.

Встановлено, що використання модифікованого кварцового завантаження при очищенні питної води дозволяє знизити залишковий вміст алюмінію у питній воді, яке є одним з основних токсикологічних показників якості питної води, поліпшити бактеріологічні та гідробіологічні показники освітленої води в середньому на 20-25 %.

Ключові слова: екологічна безпека питної води, флокулянт, коагулянт, фільтрація, інтенсифікація процесів очищення води, залишковий вміст алюмінію, бактеріологічні та гідробіологічні показники.

ЛІТЕРАТУРА

1. Драгинский В.Л. Коагуляция в технологии очистки природных вод: науч. изд. / В.Л. Драгинский,Л.П. Алексеева, С.В. Гетьманцев. – М.: Наука, 2005. – 576 с.

2. Кульский Л.А. Теоретические основы и технология кондиционирования воды / Л.А. Кульский. – К.: Наукова думка, 1983. – 528 с.

3. Вишневський В.І. Водогосподарський комплекс у басейні Дніпра: Наукове видання / В.І. Вишневський, В.А. Сташук, А.М. Сакевич. – Київ: Інтерпрес ЛТД, 2011. – 188 с.

4. Dushkin S.S., MartynovS., Dushkin S.S. 2019. Intensification of work of contact clarifiers during the drinking water preparation. |Journal of Water and Development. №41 (IV-VI) p/ 55-60. DOI 10.2478/jwld – 2019 – 0027.

5. Алексеева Л.П. и др. Применение новых технологий очистки воды на водопроводе г. Ярославля // Водоснабжение и санитарная техника. – 2003, №4, ч. 2. – С. 28-30.

6. Реконструкция и интенсификация работы канализационных очистных сооружений / Под ред. С.В. Яковлева. – М.: Стройиздат. – 1990. – 224 с.

7. Treatment Process Selection for Particle Removal / American Water Works Association Research Foundation, International Water Supply Association. T0427. P27T74, 1997. – 375 p.

8. Дерягин Б.В. Теория устойчивости сильно заряженных лиофобных золей и слипание заряженных частиц в растворах электролитов / Б.В. Дерягин // Журн. экспериментальной и теоретической физики. т. 15, № 11. – 1945. – С. 663-668.

9. Бабенков Е.Д. Очистка воды коагулянтами / Е.Д. Бабенков. – М.: Наука, 1977. – 356 с.

10. Аюкаев Р.И. Производство и применение фильтрующих материалов для очистки воды / Р.И. Аюкаев, В.З. Мельцер. – Л.: Стройиздат, 1985. – 118 с.

11. Ребиндер П.А. Конспект общего курса коллоидной химии / П.А. Ребиндер. – М.: Изд-во МГУ, 1960. –112 с.

12. Пат. 118596 Україна, МПК (2017.01) С02F 1/48. Спосіб очистки природних і стічних вод / Душкін С.С., Благодарна Г.І., Коваленко О.М., Євдошенко В.В., Гресь О.В.; заявник та власник ХНУМГім. О.М. Бекетова – № а 2017 02868; заявл. 27.03.2017; опубл. 10.08.2017, Бюл. № 15.

13. Пат. 45258 Україна, МПК (2002.03) С02F 1/48. Спосіб модифікації фільтруючого завантаження для освітлення природних і стічних вод / Душкін С.С., Благодарна Г.І., Тихонюк В.О.; заявник та власник ХНУМГ ім. О.М. Бекетова; опубл. 15.03.2012, Бюл. № 3.

14. «Гігієнічні вимоги до води питної, призначеної для споживання людиною»: ДСанПіН 2.2.4–171–10: затв. Міністерством охорони і здоров'я України №400 від 12.05.2010: чинний з 01.06.2010 р.

15. Вейцер, Ю.И. Влияние знака электрического заряда загрузки и взвешенных веществ на процесс фильтрования [Текст]: Научн. труды АКХ им. К.Д. Памфилова / Ю.И. Вейцер, З.А. Колобова, Г.М. Сафонова. –М.: ОНТИ АКХ, 1974. – С. 32-42.

16. Душкин С.С. Повышение эффективности работы скорых фильтров с применением модификации кварцевой загрузки раствором флокулянта ПАА / С.С. Душкин, Г.И. Благодарная, С.С. Душкин // Виробничо-практичний журн. Водопостачання, водовідведення, №1. – Київ, 2018. – С. 17-19.