Очистные сооружения водоснабжения города-курорта Геленджик

В связи с нехваткой питьевой воды в городе-курорте Геленджик администрацией города принято решение о строительстве очистных сооружений. В состав сооружений входят 12 блок-фильтров. Источником водоснабжения выбрано горное водохранилище «Церковная щель». Поставленной задачей является подбор фильтрующего материала и реагентов (коагулянта и флокулянта) для оптимальной работы фильтров и получения наилучшего результата.

На базе лаборатории МУП «Геленджикводоканал» были проведены эксперименты по выбору фильтрующей загрузки и подбору необходимых коагулянтов и флокулянтов и их концентраций.

Первая серия экспериментов проводилась на фильтрующих колонках, загруженных стандартным фильтрующим материалом (кварцит) и активным фильтрующим материалом (силицированный кальцит). Лучшие результаты анализов очищенной воды (таблица 1) показала фильтрующая колонка, загруженная активным фильтрующим материалом (силицированный кальцит). Доказана необходимость (СНиП 2.04.02-84) применения коагулянтов и флокулянтов.

Таблица 1 – результаты экспериментов на фильтрующих колонках с разной фильтрующей загрузкой


Цветность, град. Мутность, мг/л рН Fe общ, мг/л Жесткость, мг экв/л
Исходная вода 96,7 60,1 7,8 1,21 3,33
Силицированный кальцит 71,4 11,7 7,7 0,52 3,71
Кварцит 81 16,6 6,7 0,71 3,82

Вторая серия экспериментов проводилась в свободном объеме натурной воды (рисунок 1). В воду добавлялись различные сочетания коагулянтов и флокулянтов при разных концентрациях. Установлено, что процесс хлопьеобразования быстрей и качественней происходит при добавлении коагулянта (оксихлорид алюминия) в концентрации 15 мг/л и флокулянта (полиакриламид) — 2 мг/л.

Рисунок 1. Цилиндры с натурной водой и различными комбинациями коагулянтов и флокулянтов

Цилиндры с натурной водой и комбинациями коагулянтов и флокулянтов изображение

Третья серия экспериментов проводилась на фильтрующей колонке, загруженной активным фильтрующим материалом (силицированный кальцит). В натурную воду перед фильтрованием добавлялись различные сочетания коагулянтов и флокулянтов при разных концентрациях. Установлено (таблица 2), что лучшие результаты, как и во второй серии экспериментов, получены при использовании коагулянта (оксихлорид алюминия) в концентрации 5 мг/л и флокулянта (полиакриламид) — 1 мг/л. Существенное снижение дозы реагентов (СНиП 2.04.02-84) объясняется высокой активностью фильтрующего материала. Механизм работы фильтрующего материала заключается в подщелачивании воды в непосредственной близости к зернам силицированного кальцита, что ускоряет процесс хлопьеобразования, соответственно позволяя увеличить скорость фильтрования.

Таблица 2 — результаты экспериментов на фильтрующих колонках с применением коагулянтов и флокулянтов

Проба Реагент — концентрация, мг/л Цветность, град. Мутность, мг/л Fe общ, мг/л
Исходная вода  — 101,4 63 0,53
1 от 01.12.2008 сернокислый Al — 10 6,47 0,1 <0,1
3 от 01.12.2008 гидроксохлорсульфат Al — 10 7,11 0,22 <0,1
4 от 01.12.2008 оксихлорид Al — 10 5,6 0,1 <0,1
1 от 02.12.2008 АкваАурат — 10 7,33 1,21 <0,1
2 от 02.12.2008 гидроксохлорид Al — 10 6,47 0,51 <0,1
5 от 02.12.2008 оксихлорид Al — 5 Praestol 853 — 1 3,9 0,22 <0,1
4 от 03.12.2008 оксихлорид Al — 5 Полиакриламид — 1 2,7 0,39 <0,1

Четвертая серия экспериментов проводилась на двух фильтрующих колонках, одна из которых была загружена силицированным кальцитом, а вторая являлась электрохимическим фильтром, в качестве электродов в которой использованы графит и листовой алюминий, а в качестве межэлектродной загрузки – силицированный кальцит. Результаты эксперимента приведены в таблице 3.

Таблица 3 — результаты экспериментов на фильтрующей колонке, загруженной силицированным кальцитом и колонке с электрохимической ячейкой


Реагент — концентрация, мг/л Цветность, град. Мутность, мг/л Fe общ, мг/л
Исходная вода  — 105,6 65 0,83
Электрохимическая ячейка Оксихлорид Al — 5 Полиакриламид — 1 1,6 0,1 <0,1
Силицированный кальцит Оксихлорид Al — 5 Полиакриламид — 1 2,7 0,38 <0,1

Вывод:

Нами рекомендованы к применению в системе очистки питьевой воды на очистных сооружениях питьевой воды города-курорта Геленджик электрохимические фильтры с загрузкой Силицированный кальцит, а в качестве реагентов – коагулянт (оксихлорид алюминия) в дозе 5 мг/л и флокулянт (полиакриламид) – 1 мг/л при соответствующей концентрации загрязнений исходной воды (вместо стандартных 40 мг/л).

Сведения об авторе

Назаров Максим Владимирович – кандидат технических наук, директор ООО «МИП УГНТУ АКВИТА»