Интенсификация водоочистки в осветлительно-сорбционных фильтровальных сооружениях
Подчеркнута необходимость интенсификации процесса осветления, обесцвечивания и дезодорации воды в осветлительно-сорбционных фильтровальных сооружениях. Показаны преимущества использования в технологии очистки воды осветлительно-сорбционных фильтровальных сооружений, которые не требуют обязательного...
Збережено в:
| Дата: | 2009 |
|---|---|
| Автор: | |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Russian |
| Опубліковано: |
Інститут телекомунікацій і глобального інформаційного простору НАН України
2009
|
| Назва видання: | Екологічна безпека та природокористування |
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/19372 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Интенсификация водоочистки в осветлительно-сорбционных фильтровальных сооружениях / Б.М. Борисов // Екологічна безпека та природокористування: Зб. наук. пр. — К., 2009. — Вип. 3. — С. 159-167. — Бібліогр.: 11 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
irk-123456789-19372 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
irk-123456789-193722011-04-28T12:04:26Z Интенсификация водоочистки в осветлительно-сорбционных фильтровальных сооружениях Борисов, Б.М. Інтелектуальні ресурси. Науково-технологічна безпека Подчеркнута необходимость интенсификации процесса осветления, обесцвечивания и дезодорации воды в осветлительно-сорбционных фильтровальных сооружениях. Показаны преимущества использования в технологии очистки воды осветлительно-сорбционных фильтровальных сооружений, которые не требуют обязательного нового строительства, а могут внедряться в производство в процессе реконструкции действующих сооружений. Предложено применение пенополистирольных фильтров и гранодиоритно-угольных контактных осветлителей, поскольку они лишены недостатков, присущих угольно-песчаным и другим фильтрам, связанных со снижением сорбционной емкости сорбентов. Підкреслено необхідність інтенсифікації процесу прояснення, знебарвлення та дезодорації води в прояснювально-сорбційних фільтрувальних спорудах, які не потребують обв’язкового нового будівництва, а можуть бути інкапсуловані в виробництво в процесі реконструкції діючих споруд. Запрононовано використання пінополістирольних фільтрів та гранодіоритно-вугільних контактних освітлювачів як таких, що не мають недоліків, властивих вугільно-піщаним та іншим фільтрам, що базуються на зниженні сорбціонної ємності сорбентів. Necessity of an intensification of process of clarification, decolouration and water deodorization in Clarification and absorbtion filtering constructions is underlined. Advantages of use in technology of water treating of decolouration and absorbtion filtering constructions which do not demand obligatory new building are shown, and can take root into manufacture in the course of reconstruction of operating constructions. Application foam-polystyrene filters and granodioriccoal contact decolouration as they are deprived the lacks inherent in ugolnosandy and other filters, connected with decrease absorbtion is offered to capacity of sorbents. 2009 Article Интенсификация водоочистки в осветлительно-сорбционных фильтровальных сооружениях / Б.М. Борисов // Екологічна безпека та природокористування: Зб. наук. пр. — К., 2009. — Вип. 3. — С. 159-167. — Бібліогр.: 11 назв. — рос. XXXX-0062 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/19372 676.12 ru Екологічна безпека та природокористування Інститут телекомунікацій і глобального інформаційного простору НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Russian |
| topic |
Інтелектуальні ресурси. Науково-технологічна безпека Інтелектуальні ресурси. Науково-технологічна безпека |
| spellingShingle |
Інтелектуальні ресурси. Науково-технологічна безпека Інтелектуальні ресурси. Науково-технологічна безпека Борисов, Б.М. Интенсификация водоочистки в осветлительно-сорбционных фильтровальных сооружениях Екологічна безпека та природокористування |
| description |
Подчеркнута необходимость интенсификации процесса осветления, обесцвечивания и дезодорации воды в осветлительно-сорбционных фильтровальных сооружениях. Показаны преимущества использования в технологии очистки воды осветлительно-сорбционных фильтровальных сооружений, которые не требуют обязательного нового строительства, а могут внедряться в производство в процессе реконструкции действующих сооружений. Предложено применение пенополистирольных фильтров и гранодиоритно-угольных контактных осветлителей, поскольку они лишены недостатков, присущих угольно-песчаным и другим фильтрам, связанных со снижением сорбционной емкости сорбентов. |
| format |
Article |
| author |
Борисов, Б.М. |
| author_facet |
Борисов, Б.М. |
| author_sort |
Борисов, Б.М. |
| title |
Интенсификация водоочистки в осветлительно-сорбционных фильтровальных сооружениях |
| title_short |
Интенсификация водоочистки в осветлительно-сорбционных фильтровальных сооружениях |
| title_full |
Интенсификация водоочистки в осветлительно-сорбционных фильтровальных сооружениях |
| title_fullStr |
Интенсификация водоочистки в осветлительно-сорбционных фильтровальных сооружениях |
| title_full_unstemmed |
Интенсификация водоочистки в осветлительно-сорбционных фильтровальных сооружениях |
| title_sort |
интенсификация водоочистки в осветлительно-сорбционных фильтровальных сооружениях |
| publisher |
Інститут телекомунікацій і глобального інформаційного простору НАН України |
| publishDate |
2009 |
| topic_facet |
Інтелектуальні ресурси. Науково-технологічна безпека |
| url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/19372 |
| citation_txt |
Интенсификация водоочистки в осветлительно-сорбционных фильтровальных сооружениях / Б.М. Борисов // Екологічна безпека та природокористування: Зб. наук. пр. — К., 2009. — Вип. 3. — С. 159-167. — Бібліогр.: 11 назв. — рос. |
| series |
Екологічна безпека та природокористування |
| work_keys_str_mv |
AT borisovbm intensifikaciâvodoočistkivosvetlitelʹnosorbcionnyhfilʹtrovalʹnyhsooruženiâh |
| first_indexed |
2025-07-02T20:12:36Z |
| last_indexed |
2025-07-02T20:12:36Z |
| _version_ |
1836567397051400192 |
| fulltext |
159
ÏðåðîìàíòèçìÐîçä³ë 3. ²íòåëåêòóàëüí³ ðåñóðñè. Íàóêîâî-òåõíîëîã³÷íà áåçïåêà
УДК 676.12
ИНТЕНСИФИКАЦИЯ ВОДООЧИСТКИ
В ОСВЕТЛИТЕЛЬНО-СОРБЦИОННЫХ
ФИЛЬТРОВАЛЬНЫХ СООРУЖЕНИЯХ
Б.М. Борисов, канд. техн. наук
(Лаборатория водоснабжения КНИЦ УААН)
Подчеркнута необходимость интенсификации процесса осветления,
обесцвечивания и дезодорации воды в осветлительно-сорбционных филь-
тровальных сооружениях. Показаны преимущества использования в
технологии очистки воды осветлительно-сорбционных фильтровальных
сооружений, которые не требуют обязательного нового строительства,
а могут внедряться в производство в процессе реконструкции действу-
ющих сооружений. Предложено применение пенополистирольных фильт-
ров и гранодиоритно-угольных контактных осветлителей, поскольку они
лишены недостатков, присущих угольно-песчаным и другим фильтрам,
связанных со снижением сорбционной емкости сорбентов.
Підкреслено необхідність інтенсифікації процесу прояснення, знебарв-
лення та дезодорації води в прояснювально-сорбційних фільтрувальних
спорудах, які не потребують обв’язкового нового будівництва, а можуть
бути інкапсуловані в виробництво в процесі реконструкції діючих споруд.
Запрононовано використання пінополістирольних фільтрів та гранодіо-
ритно-вугільних контактних освітлювачів як таких, що не мають не-
доліків, властивих вугільно-піщаним та іншим фільтрам, що базуються
на зниженні сорбціонної ємності сорбентів.
Necessity of an intensification of process of clarification, decolouration and
water deodorization in Clarification and absorbtion filtering constructions is
underlined. Advantages of use in technology of water treating of decolouration
and absorbtion filtering constructions which do not demand obligatory new building
are shown, and can take root into manufacture in the course of reconstruction
of operating constructions. Application foam-polystyrene filters and granodioric-
coal contact decolouration as they are deprived the lacks inherent in ugolno-
sandy and other filters, connected with decrease absorbtion is offered to capacity
of sorbents.
Б.М. Борисов, 2009
160
Åêîëîã³÷íà áåçïåêà òà ïðèðîäîêîðèñòóâàííÿ
Ïðèìåíåíèå â ïðàêòèêå âîäîî÷èñòêè ôèëüòðîâàëüíûõ ñî-
îðóæåíèé ñ ïðèðîäíûìè è òåõíè÷åñêèìè àäñîðáåíòàìè áîëåå
ïåðñïåêòèâíî, ÷åì óãëåâàíèå âîäû.  ôèëüòðîâàëüíûõ ñîîðó-
æåíèÿõ ñîðáåíòû ñîçäàþò óñëîâèÿ è âûïîëíÿþò ôóíêöèè
ïîñòîÿííî äåéñòâóþùåãî áàðüåðà áîëåå íàäåæíî.  îòëè÷èå îò
óãëåâàíèÿ ïðèìåíåíèå ñîðáöèîííûõ ôèëüòðîâ äëÿ èçâëå÷åíèÿ
èç âîäû îðãàíè÷åñêèõ èíãðåäèåíòîâ îñíîâàíî íà èõ àäñîðá-
öèè â íåïîäâèæíîì ñëîå ñîðáåíòà. Ïðè ïðîïóñêàíèè ðàñòâî-
ðà àäñîðáàòà ÷åðåç çàãðóçêó àäñîðáåíòà ñîðáèðóåìûå âåùåñòâà
îáðàçóþò äâèæóùèéñÿ ôðîíò àäñîðáöèè ïî âûñîòå çàãðóçêè.
Ýëåìåíòàðíûå ñîðáöèîííûå ñëîè ïîñòåïåííî íàñûùàþòñÿ
ñîðáàòîì, èçâëåêàÿ èõ èç ðàñòâîðà. Ïîñëå íàñûùåíèÿ âñåãî
ñëîÿ çàãðóçêè íàñòóïàåò ìîìåíò ïðîñêîêà âåùåñòâ öâåòíîñòè è
çàïàõà â ôèëüòðàò [1, 2, 3, 4].
Óñòàíîâëåíî, ÷òî îáåñöâå÷èâàíèå è äåçîäîðàöèÿ ïðèðîä-
íûõ âîä â óãîëüíûõ ôèëüòðàõ óñèëèâàåòñÿ â ðåçóëüòàòå ïðîÿâ-
ëåíèÿ ñîðáåíòîì êàòàëèòè÷åñêèõ ñâîéñòâ. Íàëè÷èå íà àäñîðá-
öèîííîé ïîâåðõíîñòè ó÷àñòêîâ ñ ïîâûøåííûì àäñîðáöèîííûì
ïîòåíöèàëîì, îáúÿñíÿåìûì ïðèñóòñòâèåì îêñèäîâ îáùåãî ñî-
ñòàâà ÑõÎó, è ÿâëÿåòñÿ ïðè÷èíîé äåéñòâèÿ êàòàëèòè÷åñêèõ ñèë.
 ðåçóëüòàòå èìåííî íà ýòèõ ó÷àñòêàõ ïðîèñõîäèò êîíöåíòðà-
öèÿ ñîðáèðóåìûõ âåùåñòâ è óñêîðåíèå ðåàêöèé ìåæäó íèìè
[4]. Äåéñòâèå êàòàëèòè÷åñêèõ ñèë ñïîñîáñòâóåò äåñòðóêöèè
ìîëåêóë îðãàíè÷åñêèõ âåùåñòâ, óëó÷øàÿ èõ ñîðáöèþ.
Ïðèìåíåíèå ìåòîäà îêèñëåíèÿ ñîâìåñòíî ñ ñîðáöèîííûì
ìåòîäîì èíòåíñèôèöèðóåò ïðîöåññ îáåñöâå÷èâàíèÿ è äåçîäî-
ðàöèè âîäû. Ïðåäâàðèòåëüíàÿ îáðàáîòêà âîäû õëîðîì, ðàâíî
êàê è åãî ïðîèçâîäíûìè, îçîíîì, ïåðìàíãàíàòîì êàëèÿ ñ
ïîñëåäóþùåé àäñîðáöèåé çàãðÿçíåíèé â óãëå ïðèâîäèò íå ê
ïðîñòîìó ñóììèðîâàíèþ ïðîöåññîâ, à ê âîçíèêíîâåíèþ íî-
âîãî, çàêëþ÷àþùåãîñÿ â êàòàëèòè÷åñêîì îêèñëåíèè çàãðÿçíå-
íèé è ñîðáöèè ïðîäóêòîâ ðàñïàäà, ïî îòíîøåíèþ ê êîòîðûì
àäñîðáåíò îáëàäàåò áîëåå âûñîêîé åìêîñòüþ ïîãëîùåíèÿ, ÷åì
ê èñõîäíîìó ïðîäóêòó. Âîçðàñòàåò â ýòîì ñëó÷àå è ïðîäîëæè-
òåëüíîñòü ìåæðåãåíåðàöèîííîãî ïåðèîäà ñîðáåíòà [3, 5].
Ïðåäâàðèòåëüíîå õëîðèðîâàíèå è îçîíèðîâàíèå ñûðîé âîäû
íà Äíåïðîâñêîé âîäîïðîâîäíîé ñòàíöèè ã. Êèåâà â 1996 ãîäó
ïåðåä åå ôèëüòðîâàíèåì â ñëîå äîíåöêîãî àêòèâèðîâàííîãî
161
ÏðåðîìàíòèçìÐîçä³ë 3. ²íòåëåêòóàëüí³ ðåñóðñè. Íàóêîâî-òåõíîëîã³÷íà áåçïåêà
àíòðàöèòà ñóùåñòâåííî ïîâûøàëî ýôôåêòèâíîñòü ñîðáöèîí-
íîé î÷èñòêè. Ýòî ïðåèìóùåñòâî âîçðàñòàëî ñ óâåëè÷åíèåì
âðåìåíè ýêñïåðèìåíòà. Ïîñëå ïðîïóñêà ÷åðåç ôèëüòð 4000
óñëîâíûõ îáúåìîâ âîäû ÕÏÊ ôèëüòðàòà îçîíèðîâàííîé âîäû
ðàâíÿëîñü — 0,1; õëîðèðîâàííîé — 0,3; ñûðîé (áåç ðåàãåíòà)
— 0,45 ÕÏÊ0 [6, 8]. Ýòî ñâÿçàíî ñ òåì, ÷òî îçîíèðîâàíèå âîäû
ïåðåä åå î÷èñòêîé â ñîðáöèîííûõ ôèëüòðàõ ñóùåñòâåííî
ñíèæàåò ìîëåêóëÿðíóþ ìàññó îðãàíè÷åñêèõ âåùåñòâ è òåì ñà-
ìûì óëó÷øàåò óñëîâèÿ ñîðáöèè [7].
Øèðî÷àéøåå ïðèìåíåíèå îêèñëèòåëüíî-ñîðáöèîííûé ìå-
òîä (îçîí + ñîðáåíò) ïîëó÷èë çà ðóáåæîì: âî Ôðàíöèè, â
Ãåðìàíèè, Øâåéöàðèè, Ôèíëÿíäèè (ïðèìåíÿåòñÿ áîëåå ÷åì
íà 600 âîäîïðîâîäíûõ ñòàíöèÿõ). Ïðè î÷èñòêå âîäû ð. Êàëòàí
è ð. Òîìü (Ðîññèÿ) ïðèìåíåíèå îçîíà è äîçèðîâàíèå åãî
íåïîñðåäñòâåííî ïåðåä ñîðáöèîííûìè ôèëüòðàìè ñïîñîáñòâî-
âàëî ãëóáîêîé î÷èñòêå âîäû îò îðãàíè÷åñêèõ çàãðÿçíåíèé.
Óâåëè÷åíèå äîçû îçîíà äî 5,5 ìã/äì ñíèæàëî öâåòíîñòü âîäû
ñ 65 äî 10—12 ãðàäóñîâ, ìóòíîñòü — äî 0,2—1 ìã/äì, îêèñëÿ-
åìîñòü — äî 0,8—0,9 ìã/äì. Â ñâÿçè ñ òåì, ÷òî íà ñîðáöèîí-
íûé ôèëüòð ïîäàâàëàñü âîäà, ïðåäâàðèòåëüíî îñâåòëåííàÿ â
ôèëüòðå ñ êâàðöåâîé çàãðóçêîé, êîíöåíòðàöèÿ îðãàíè÷åñêèõ
èíãðåäèåíòîâ â ôèëüòðå, îïðåäåëåííàÿ ïîêàçàòåëåì ÓÔ-ïîãëî-
ùåíèÿ, â ðÿäå ñëó÷àåâ ñíèæàëàñü äî 0, ÷òî ñâèäåòåëüñòâóåò î
ïðàêòè÷åñêè ïîëíîì èçúÿòèè îðãàíè÷åñêèõ âåùåñòâ èç èñõîä-
íîé âîäû. Âåëè÷èíû ïàðàìåòðîâ ýðèòðîòåñòèðîâàíèÿ, ïðîâå-
äåííîãî äëÿ èñõîäíîé, îçîíèðîâàííîé, î÷èùåííîé â êâàðöå,
à ïîòîì â ñîðáèðîâàííîì ôèëüòðå âîäû, ñîîòâåòñòâåííî ðàâ-
íÿëèñü 1.3—4.77; 1.2—4.16; 1.1—4.2; 0—2.4 è òàêæå ïîäòâåðæ-
äàþò âûñîêóþ ñòåïåíü î÷èñòêè ïðèðîäíîé âîäû [9].
Ìåòîä àäñîðáöèîííîé î÷èñòêè ïðèðîäíûõ âîä îò èíãðåäè-
åíòîâ öâåòíîñòè è çàïàõîâ îáû÷íî ðåàëèçóåòñÿ â ôèëüòðîâàëü-
íûõ ñîîðóæåíèÿõ âòîðîé è òðåòüåé ñòóïåíè î÷èñòêè, à òàêæå
â äâóõñëîéíûõ êîíòàêòíûõ îñâåòëèòåëÿõ. Â Óêðàèíå, ïåðâîé
èç ñòðàí ÑÍÃ, áûëè ïðèìåíåíû ñîðáöèîííûå ôèëüòðû äëÿ
î÷èñòêè âîäû.  äîâîåííûé ïåðèîä ââåëè â ýêñïëóàòàöèþ
óãîëüíûå ôèëüòðû íà Ñâåòëè÷íîì âîäîïðîâîäå â Äîíáàññå.
Ðàçìåùåííûé ïîñëå ñêîðûõ ôèëüòðîâ ñîðáöèîííûé ôèëüòð,
çàãðóæåííûé äðåâåñíûì óãëåì, êðóïíîñòüþ çåðåí 2—3 ìì,
162
Åêîëîã³÷íà áåçïåêà òà ïðèðîäîêîðèñòóâàííÿ
óäîâëåòâîðèòåëüíî äåçîäîðèðîâàë âîäó îò õëîðôåíîëüíûõ çà-
ïàõîâ ïðè ñêîðîñòè ôèëüòðîâàíèÿ 50—60 ì/÷àñ.
Ïîâñåìåñòíîå óõóäøåíèå ñîñòàâà ïðèðîäíûõ âîä ïîâåðõ-
íîñòíûõ âîäîèñòî÷íèêîâ ñ îäíîé ñòîðîíû, òðåáîâàíèÿ îðãà-
íîâ Ñàíýïèäíàäçîðà ñ äðóãîé, ñïîñîáñòâîâàëè âíåäðåíèþ â
ïðîèçâîäñòâî óãîëüíî-ïåñ÷àíûõ ôèëüòðîâ. Ïðîñòîòà óñòðîé-
ñòâà, íåáîëüøèå êàïèòàëüíûå çàòðàòû îäíîâðåìåííî ñî çíà-
÷èòåëüíûì óëó÷øåíèåì îáåñöâå÷èâàíèÿ è äåçîäîðàöèè âîäû
ñïîñîáñòâîâàëè ðàñøèðåíèþ ïðèìåíåíèÿ óãîëüíî-ïåñ÷àíûõ
ôèëüòðîâ â ðàçëè÷íûõ ðåãèîíàõ ñòðàíû. Ñîðáöèîííûé ñëîé
â òàêèõ ôèëüòðîâàëüíûõ ñîîðóæåíèÿõ îáû÷íî èçãîòàâëèâàëè
èç óãîëüíûõ ãðàíóë ìàðêè ÀÃ-3, îáëàäàâøåãî äîñòàòî÷íûìè
ôèçèêî-ìåõàíè÷åñêèìè è ñîðáöèîííûìè ñâîéñòâàìè, âûñîòà
ñëîÿ, êàê ïðàâèëî, íå ïðåâûøàëà 5,0 ì. Èìåííî ñ òàêîé
âûñîòîé ñëîÿ áûëè àïðîáèðîâàíû ïðîèçâîäñòâåííûå ôèëüò-
ðû â Íîâîïîëîöêå. Îáåñöâå÷èâàíèå è äåçîäîðàöèÿ âîäû,
ïðîøåäøåé î÷èñòêó â ñîîðóæåíèÿõ I ñòóïåíè è èìåþùåé
öâåòíîñòü äî 100 ãðàäóñîâ, ìóòíîñòü — äî 12 ìã/äì, çàïàõ —
4—5 áàëëîâ è ïåðìàíãàíàòíóþ îêèñëÿåìîñòü 7—24 ìã/äì íà
ôèëüòðàõ, ðàáîòàþùèõ ñî ñêîðîñòüþ 10-15 ì/÷àñ, îñóùåñòâ-
ëÿëîñü äî òðåáîâàíèé ÃÎÑÒ «Âîäà ïèòüåâàÿ». Îäíàêî çàãðÿç-
íåííîñòü èñõîäíîé âîäû âçâåøåííûìè âåùåñòâàìè è ïðî-
äóêòàìè ãèäðîëèçà êîàãóëÿíòà ñïîñîáñòâîâàëî áûñòðîìó
ñíèæåíèþ ñîðáöèîííîé ñïîñîáíîñòè óãëÿ, à êîëè÷åñòâî
âûíóæäåííûõ ðåãåíåðàöèé ñîðáåíòà çà 15 ìåñÿöåâ ýêñïëóàòà-
öèè ôèëüòðîâ ðàâíÿëîñü 11, òî åñòü ïî÷òè åæåìåñÿ÷íî. Ïðî-
äîëæèòåëüíîñòü ïðîìûâîê âîçðàñòàëà ïðè ýòîì äî 60 ìèíóò,
÷òî ïðèâîäèëî ê óñëîæíåíèþ ïðîöåññà î÷èñòêè âîäû è óâå-
ëè÷åíèþ åãî ñåáåñòîèìîñòè [10].
 òå÷åíèå ïî÷òè ãîäà èññëåäîâàëàñü ðàáîòà ïðîèçâîäñòâåí-
íûõ óãîëüíî-ïåñ÷àíûõ ôèëüòðîâ íà âîäîî÷èñòíîé ñòàíöèè
ã. Íèêîëàåâà.  êà÷åñòâå ñîðáöèîííîé çàãðóçêè çäåñü òàêæå èñ-
ïîëüçîâàëñÿ óãîëü ìàðêè ÀÃ-3 çàâîäñêîãî ðàññåâà ñ
dý=1,36 ìì è âûñîòîé ñëîÿ 1,2 ì, ðàçìåùåííûé íàä ñëîåì êâàð-
öåâîãî ïåñêà, èìåþùèì ïðèìåðíî òàêóþ æå âûñîòó. Íà ôèëüòðû
ñî ñêîðîñòüþ 6—12 ì/÷àñ ïîñòóïàëà îñâåòëåííàÿ â ãîðèçîíòàëü-
íîì îòñòîéíèêå âîäà ñ öâåòíîñòüþ 30—40 ãðàäóñîâ, ìóòíîñòüþ
äî 8 ìã/äì, ãíèëîñòíûì çàïàõîì âåëè÷èíîé 3—4 áàëëà, îêèñëÿ-
163
ÏðåðîìàíòèçìÐîçä³ë 3. ²íòåëåêòóàëüí³ ðåñóðñè. Íàóêîâî-òåõíîëîã³÷íà áåçïåêà
åìîñòüþ 25—35 ìãÎ2/äì. Ïðîèçâîäñòâåííûå óãîëüíî-ïåñ÷àíûå
ôèëüòðû èìåëè òàêèå æå ïàðàìåòðû ïðîìûâêè, êàê è ðÿäîì
ðàáîòàþùèå ôèëüòðû ñ êâàðöåâîé çàãðóçêîé, ãðÿçååìêîñòü æå
óãîëüíî-ïåñ÷àíîãî ôèëüòðà áûëà íåñêîëüêî áîëüøå. Ìîìåíò
óõóäøåíèÿ êà÷åñòâà ôèëüòðàòà ïî çàïàõó è îêèñëÿåìîñòè ñîïðî-
âîæäàëñÿ âûíîñîì âçâåøåííûõ âåùåñòâ â ôèëüòðàò. Âðåìÿ çà-
ùèòíîãî äåéñòâèÿ ïî çàïàõó ìîãëî áûòü çíà÷èòåëüíî áîëüøå,
÷åì ïî ìóòíîñòè, åñëè áû íå ýêðàíèðóþùåå äåéñòâèå ïðîäóêòîâ
êîàãóëÿöèè íà ãðàíóëû àêòèâèðîâàííîãî óãëÿ [11].
 ïðîöåññå âîäíûõ ïðîìûâîê ôèëüòðîâ, ÷òî ïîäòâåðæäàþò
ðåçóëüòàòû èññëåäîâàíèé êèíåòèêè ïðîìûâêè, îñóùåñòâëÿå-
ìûå â òå÷åíèå ïåðâîãî ãîäà ýêñïëóàòàöèè, âîññòàíàâëèâàëàñü
ñîðáöèîííàÿ ñïîñîáíîñòü óãëÿ, à ÷åðåç ïîëòîðà ãîäà ïîòðåáî-
âàëàñü çàìåíà ñîðáöèîííîãî ñëîÿ. Ãðàíóëèðîâàííûé óãîëü
ìàðêè ÀÃ-3 â îáîèõ ðàññìîòðåííûõ ñëó÷àÿõ «ðàáîòàë» êàê
ôèëüòðîñîðá, î÷èùàë âîäó îò âçâåøåííûõ, êîëëîèäíûõ è
ðàñòâîðåííûõ îðãàíè÷åñêèõ çàãðÿçíåíèé.
Èíòåíñèâíîñòü ïðîöåññà êîëüìàòàöèè ïîâåðõíîñòè çåðåí óãëÿ
íàõîäèëàñü â ïðÿìîé çàâèñèìîñòè îò êîíöåíòðàöèè â âîäå
âçâåñè è ïðîäóêòîâ ãèäðîëèçà êîàãóëÿíòà, ñêîðîñòè ôèëüòðî-
âàíèÿ, äîç èñïîëüçóåìîãî êîàãóëÿíòà è õëîðà.
Îäíàêî äîáèòüñÿ óêàçàííîãî êà÷åñòâà âîäû ïîñëå îòñòîéíè-
êîâ è îñâåòëèòåëåé ñî âçâåøåííûì îñàäêîì â ðåàëüíûõ óñëî-
âèÿõ äîñòàòî÷íî ñëîæíî, ïîýòîìó ñîêðàùåíèå ñðîêà èñïîëü-
çîâàíèÿ ïðèðîäíûõ è òåõíè÷åñêèõ àäñîðáåíòîâ â äâóõñëîéíûõ
ôèëüòðàõ ïðèâîäèò ê íåîáõîäèìîñòè èõ ÷àñòîé çàìåíû èëè
ðåãåíåðàöèè. Ðåãåíåðàöèÿ ÃÀÓ íà âîäîïðîâîäíûõ ñòàíöèÿõ è
öåíòðàëèçîâàíî ñåãîäíÿ ïðàêòè÷åñêè íåâîçìîæíà èç-çà îòñóò-
ñòâèÿ ñðåäñòâ è âûñîêîé ñòîèìîñòè ïðîöåññà.
Âûñîêàÿ ñòîèìîñòü òåõíè÷åñêèõ, à â ðÿäå ñëó÷àåâ è ïðèðîä-
íûõ àäñîðáåíòîâ, ñëîæíîñòü è äîðîãîâèçíà èõ ðåãåíåðàöèè
ïîáóæäàåò èçûñêèâàòü ñïîñîáû èõ çàùèòû â ôèëüòðîâàëüíûõ
ñîîðóæåíèÿõ, íàõîäèòü áîëåå ðàöèîíàëüíûå ìåñòà â òåõíîëî-
ãè÷åñêèõ ñõåìàõ î÷èñòêè.
Àäñîðáöèîííûå ôèëüòðû ñòàëè ðàçìåùàòü ïîñëå ñêîðûõ
ôèëüòðîâ, ÷òî ïîçâîëÿåò áîëåå ýôôåêòèâíî èñïîëüçîâàòü ñîð-
áöèîííóþ åìêîñòü ñîðáåíòîâ [4]. Ýêðàíèðóþùàÿ êîëüìàòàöèÿ
â ýòîì ñëó÷àå ïðîèñõîäèò íàìíîãî ìåäëåííåå, ìåæðåãåíåðàöè-
164
Åêîëîã³÷íà áåçïåêà òà ïðèðîäîêîðèñòóâàííÿ
îííûé ïåðèîä ðàáîòû ñîðáåíòà âîçðàñòàåò. Óâåëè÷åíèå ìåæ-
ïðîìûâî÷íûõ öèêëîâ ñïîñîáñòâóåò ñíèæåíèþ ïîòåðü óãëÿ îò
èñòèðàíèÿ. Ñîêðàùàþòñÿ ýêñïëóàòàöèîííûå çàòðàòû. Îäíàêî
ñòðîèòåëüñòâî ñîðáöèîííûõ ôèëüòðîâ â êà÷åñòâå ñîîðóæåíèé
òðåòüåé ñòóïåíè î÷èñòêè òðåáóåò áîëüøèõ êàïèòàëüíûõ çàòðàò,
à òàêæå íàëè÷èÿ ñâîáîäíûõ ïëîùàäåé íà î÷èñòíûõ ñîîðóæå-
íèÿõ, ÷òî â íàñòîÿùåå âðåìÿ òàêæå âåñüìà ïðîáëåìàòè÷íî.
Íàèáîëåå îïòèìàëüíûå óñëîâèÿ èñïîëüçîâàíèÿ àäñîðáåíòîâ â
ôèëüòðîâàëüíûõ ñîîðóæåíèÿõ ñîçäàþòñÿ â îñâåòëèòåëüíî-ñîðáöè-
îííûõ ôèëüòðîâàëüíûõ ñîîðóæåíèÿõ. Ýòè ñîîðóæåíèÿ êîíñòðóè-
ðóþòñÿ òàêèì îáðàçîì, ÷òî î÷èñòêà âîäû îò âçâåøåííûõ è êîëëî-
èäíûõ èíãðåäèåíòîâ ïðîèñõîäèò â îñâåòëèòåëüíîì ñëîå, à ñîðáöèÿ
ðàñòâîðåííûõ îðãàíè÷åñêèõ âåùåñòâ — â äðóãîì – ñîðáöèîííîì
ñëîå. Îáå çàãðóçêè ïðè ýòîì ðàçìåùàþò â îäíîì ôèëüòðîâàëüíîì
ñîîðóæåíèè, ÷òî îáåñïå÷èâàåò ýêîíîìèþ ïëîùàäåé ñòàíöèè âîäî-
î÷èñòêè, ñíèæåíèå èëè ëèêâèäàöèþ êàïèòàëüíûõ âëîæåíèé íà
ñòðîèòåëüñòâî òðåòüåé ñòóïåíè ñîðáöèîííûõ ôèëüòðîâ.
Îñâåòëèòåëüíî-ñîðáöèîííûå ôèëüòðû íà Óêðàèíå è çà ðó-
áåæîì íà÷àëè ïðèìåíÿòüñÿ â êîíöå 50-õ ãîäîâ. Ïåðâûì, íå
î÷åíü óäà÷íûì âàðèàíòîì, êàê óæå îòìå÷àëîñü ðàíüøå, áûëè
óãîëüíî-ïåñ÷àíûå ôèëüòðû. Çà ðóáåæîì, â Øâåéöàðèè, áûë
çàùèùåí ïàòåíòîì ôèëüòð, â êîòîðîì ñîðáöèîííûé ñëîé ðàñ-
ïîëàãàëñÿ â ôèëüòðå íèæå êâàðöåâîãî ïåñêà [8]. Â Ãåðìàíèè è
â íàøåì ãîñóäàðñòâå èñïûòûâàëèñü ôèëüòðû ñ òîëùèíîé óãîëü-
íîé çàãðóçêè ðàâíîé 5—6 ìåòðàì. Ôðàêöèîííûé ñîñòàâ ñîð-
áåíòà ïîäáèðàëñÿ òàêèì îáðàçîì, ÷òî âåðõíèå åãî ñëîè áûëè
ëåãêèå è ìåëêèå, âûïîëíÿëè ôóíêöèþ îñâåòëÿþùåé çàãðóçêè,
à íèæíèå, áîëåå êðóïíûå, — ôóíêöèþ ñîðáöèîííîé.
 êîíöå 20 âåêà èññëåäîâàòåëÿìè ÍÈÈ ÊÂΠáûëè ïðåäëî-
æåíû äëÿ î÷èñòêè îñâåòëèòåëüíî-ñîðáöèîííûå ôèëüòðû ñ òÿæå-
ëûìè ôèëüòðóþùèìè ìàòåðèàëàìè, â ÷àñòíîñòè, êåðàìçèòî-óãîëü-
íûå ôèëüòðû. Çäåñü â êà÷åñòâå ñîðáöèîííîãî ñëîÿ ðåêîìåíäîâàíî
ïðèìåíÿòü ÃÀÓ ìàðêè ÀÃ-3 [3], êîòîðûé èìååò, êàê èçâåñòíî,
äàëåêî íå ëó÷øèå ñîðáöèîííûå ñâîéñòâà. Èñïîëüçîâàíèå äðóãèõ
ìàðîê àêòèâèðîâàííûõ óãëåé â êåðàìçèòî-óãîëüíûõ ôèëüòðàõ
ïðîáëåìàòè÷íî èç-çà ìàëûõ çíà÷åíèé èõ ãèäðàâëè÷åñêîé êðóï-
íîñòè. À ðàâåíñòâî çíà÷åíèé ãèäðàâëè÷åñêîé êðóïíîñòè îáîèõ
ñëîåâ ïðèâîäèò ê èõ ÷àñòè÷íîìó ïåðåìåøèâàíèþ.
165
ÏðåðîìàíòèçìÐîçä³ë 3. ²íòåëåêòóàëüí³ ðåñóðñè. Íàóêîâî-òåõíîëîã³÷íà áåçïåêà
Ïðîáëåìà ìîæåò áûòü ðåøåíà ïóòåì èñïîëüçîâàíèÿ òàêèõ
ôèëüòðîâàëüíûõ ñîîðóæåíèé, â êîòîðûõ è â ïðîöåññå ðàáîòû,
è ïðè ïðîìûâêå â ñëîé àäñîðáåíòà ïîñòóïàåò âîäà, ñîäåðæà-
ùàÿ ìèíèìàëüíîå êîëè÷åñòâî âçâåñè, òî åñòü â ïåíîïîëèñòè-
ðîëüíî-óãîëüíûõ ôèëüòðàõ, ãðàíîäèîðèòíî-óãîëüíûõ îñâåòëè-
òåëÿõ. Êîíñòðóêòèâíûå îñîáåííîñòè ïåðå÷èñëåííûõ ñîîðóæåíèé
ñîçäàþò ýêñïëóàòàöèîííûå óñëîâèÿ, áëèçêèå ê îïòèìàëüíûì.
 êà÷åñòâå îñâåòëèòåëüíûõ ñëîåâ çäåñü ìîæåò áûòü èñïîëüçî-
âàí íîâûé ôèëüòðóþùèé ìàòåðèàë, êðûìñêèé ãîðíûé ïåñîê
(ãðàíîäèîðèò). Ñîðáöèþ ðàñòâîðåííûõ èíãðåäèåíòîâ öâåòíî-
ñòè è çàïàõà íåîáõîäèìî îñóùåñòâëÿòü â òåõíè÷åñêîì óãëåðîä-
íîì ñîðáåíòå ÀÃÌ, à òàêæå ïðèðîäíûõ îáîãàùåííûõ óãëÿõ
ìàðîê ÎÀË è ÎÀÄ. Ãðàíóëèðîâàííûé óãîëü ìàðêè ÀÃÌ êàê
ñîðáåíò èíãðåäèåíòîâ öâåòíîñòè è çàïàõà ìàëîèçó÷åí è èñ-
ïîëüçîâàëñÿ èíîãäà â îïûòàõ êàê ôèëüòðóþùèé ìàòåðèàë, à
ïðèðîäíûå ñîðáåíòû ÎÀË è ÎÀÄ íà÷àëè âûïóñêàòüñÿ îòå÷å-
ñòâåííîé ïðîìûøëåííîñòüþ ñðàâíèòåëüíî íåäàâíî, è íà èõ
ïðèìåíåíèå â òåõíîëîãèÿõ âîäîî÷èñòêè óæå ïîëó÷åíû ïàòåí-
òíûå ðåøåíèÿ. Òàêèì îáðàçîì, èñïîëüçîâàíèå ïåíîïîëèñòè-
ðîëüíî-óãîëüíûõ, êîíòàêòíûõ ãðàíîäèîðèòíî-óãîëüíûõ îñâåò-
ëèòåëåé äëÿ îñâåòëåíèÿ-îáåñöâå÷èâàíèÿ è äåçîäîðàöèè
ïðèðîäíûõ âîä ïîñëå îïðåäåëåíèÿ èõ êîíñòðóêòèâíî-òåõíîëî-
ãè÷åñêèõ ïàðàìåòðîâ ïîçâîëèò ðåøèòü ñëåäóþùèå çàäà÷è:
1. Î÷èñòêà ïðèðîäíûõ âîä â ïåíîïîëèñòèðîëüíî-óãîëüíûõ
ôèëüòðàõ (I âàðèàíò), êîíòàêòíûõ ãðàíîäèîðèòíî-óãîëüíûõ
îñâåòëèòåëÿõ (II âàðèàíò) äàåò âîçìîæíîñòü îòêàçàòüñÿ îò ñòðî-
èòåëüñòâà ñîîðóæåíèé ïåðâîé è òðåòüåé ñòóïåíè î÷èñòêè.
2. Çíà÷èòåëüíî ñíèçÿòñÿ ýêñïëóàòàöèîííûå çàòðàòû, óïðî-
ñòèòñÿ òåõíè÷åñêîå îáñëóæèâàíèå âîäîî÷èñòíûõ ñòàíöèé.
3. Èñïîëüçîâàíèå ïðèðîäíûõ è òåõíè÷åñêèõ ñîðáåíòîâ, òîëüêî
êàê ñîðáöèîííûõ ìàòåðèàëîâ, ïîçâîëèò óâåëè÷èòü ìåæðåãåíåðàöè-
îííûé ïåðèîä èõ ðàáîòû â 2—3 ðàçà, óìåíüøèòü òåõíîëîãè÷åñêè
íåîáõîäèìóþ âûñîòó ñëîÿ íà 40—50% â ñðàâíåíèè ñ óãîëüíî-ïåñ-
÷àíûìè ôèëüòðàìè, ñíèçèòü ìàòåðèàëîåìêîñòü ôèëüòðîâ.
4. Èíòåíñèôèöèðîâàòü ïðîöåññ îáåñöâå÷èâàíèÿ è äåçîäîðà-
öèè âîäû, óëó÷øèòü î÷èñòêó îò òîêñè÷íûõ, ìóòàãåííûõ è
êàíöåðîãåííûõ èíãðåäèåíòîâ öâåòíîñòè è çàïàõà.
166
Åêîëîã³÷íà áåçïåêà òà ïðèðîäîêîðèñòóâàííÿ
Âûâîäû. Ïðàêòè÷åñêîå èñïîëüçîâàíèå ïåðå÷èñëåííûõ ôèëü-
òðîâàëüíûõ ñîîðóæåíèé äëÿ îáåñöâå÷èâàíèÿ è äåçîäîðàöèè ïðè-
ðîäíûõ âîä âûçûâàåò íåîáõîäèìîñòü èäåíòèôèêàöèè
èíãðåäèåíòîâ öâåòíîñòè è çàïàõîâ â ïðèðîäíûõ âîäàõ âîäîõðà-
íèëèù, ïðîâåðêè ôèëüòðî-ñîðáöèîííûõ ñïîñîáíîñòåé ãðàíî-
äèîðèòîâ, ÀÃÌ, ÎÀË, ÎÀÄ, èññëåäîâàíèÿ êèíåòèêè è äèíàìè-
êè ïðîöåññà; îïðåäåëåíèÿ ðàñ÷åòíî-êîíñòðóêòèâíûõ ïàðàìåòðîâ
îáåñöâå÷èâàþùå-ñîðáöèîííûõ çàãðóçîê, îñâåòëèòåëüíî-ñîðáöè-
îííûõ ôèëüòðîâàëüíûõ ñîîðóæåíèé â öåëîì.
* * *
1. Øåâ÷åíêî Ì.À. Ôèçèêî-õèìè÷åñêèå îáîñíîâàíèÿ ïðî-
öåññîâ îáåñöâå÷èâàíèÿ è äåçîäîðàöèè âîäû / Ì.À. Øåâ÷åíêî.
— Ê.: Íàóê. äóìêà, 1973. — Ñ. 4, 106, 109.
2. Øåâåëåâ Ô.À. Èíòåíñèôèêàöèÿ îáåñöâå÷èâàíèÿ ïðèðîä-
íûõ âîä / Ô.À. Øåâåëåâ // Ìàòåðèàëû ìåæäóíàðîäíîãî êîí-
ãðåññà ïî âîäîñíàáæåíèþ. — Ì.: 1970. — Ñ. 107—109.
3. Ïàñêóöêàÿ Ë.Í., Íîâèêîâ Â.Ê., Êðèøòóë Â.Ï. Ïîâûøå-
íèå ýôôåêòèâíîñòè î÷èñòêè âîäû â ñèñòåìàõ õîç-ïèòüåâîãî
âîäîñíàáæåíèÿ / Ë.Í. Ïàñêóöêàÿ, Â.Ê. Íîâèêîâ, Â.Ï. Êðèø-
òóë. — Ì.: Ñòðîéèçäàò, 1978 — Ñ. 12—14.
4. Ñïðàâî÷íèê ïî ñâîéñòâàì, ìåòîäàì àíàëèçà è î÷èñòêè
âîäû / Ë.À. Êóëüñêèé, À.Ì. Êîãàíîâñêèé, È.Ò. Ãîðîíîâñêèé,
Ì.À. Øåâ÷åíêî. — Ê.: Íàóê. äóìêà, 1985 — Ñ. 958—956, 915,
713, 586.
5. Ãîí÷àðóê Â.Â. Êîíöåïöèÿ óëó÷øåíèÿ êà÷åñòâà ïèòüåâîé
âîäû â Óêðàèíå / Â.Â. Ãîí÷àðóê // Õèìèÿ è òåõíîëîãèÿ âîäû.
— Ê., 1994. — 16. — ¹ 5 — Ñ. 469—472.
6. Êëèìåíêî Í.À. Ìîäåëèðîâàíèå ðàáîòû àäñîðáöèîííûõ
ôèëüòðîâ ïðè ïîäãîòîâêå ïèòüåâîé âîäû / Í.À. Êëèìåíêî,
Ñ.Ê. Ñìîëèí // Ñáîðíèê äîêëàäîâ «ÝÒÝÂÊ—99». – ßëòà, 1999.
— Ñ. 33—34.
7. Èññëåäîâàíèå âîçìîæíîñòè ïðèìåíåíèÿ íîâîãî ñîðáåíòà
â âîäîïîäãîòîâêå / Í.Ã. Àíòîíþê, Ò.Â. Êàðìàçèíà, Í.À. Êëè-
ìåíêî, Î.Ä. Êî÷êîäàí, Î.Ä. Øâèäàíêî // Õèìèÿ è òåõíîëî-
ãèÿ âîäû. — Ê., 1997. — 19. — ¹ 6. — Ñ. 617.
8. Clark R. Ì., Symons J. M., Ireland J.C. Åvàluating field scale
CAL systems for drinking water / R.Ì. Clark, J.M. Symons,
167
ÏðåðîìàíòèçìÐîçä³ë 3. ²íòåëåêòóàëüí³ ðåñóðñè. Íàóêîâî-òåõíîëîã³÷íà áåçïåêà
J.C. Ireland // of Ånvironmental Eng. — 1986 — V. 112 N 4 —
Ð. 744—756.
9. Ïîâûøåíèå êà÷åñòâà âîäîïðîâîäíîé âîäû íà ïðèìåðå
ãîðîäîâ Êóçáàññà / Â.Ë. Äðàãèíñêèé, Ë.Ï. Àëåêñååâà, Â.À. Óñîëü-
öåâ, Â.Ä. Ñîêîëîâ // Èçâåñòèÿ ÆÊÀ ÐÔ. – Ì., 1996 —
¹ 3 — Ñ. 33—35, 39—43.
10. Ëîìàêèíà Å.Ä. Èññëåäîâàíèÿ ïðîöåññîâ î÷èñòêè ïðè-
ðîäíûõ âîä íà ñîðáöèîííûõ ôèëüòðàõ / Å.Ä. Ëîìàêèíà. —
Ì., 1976. — C. 21—45.
11. Áåñàí Â.Ñ, Ñëèï÷åíêî Â.À. Óñòðàíåíèå ãíèëîñòíûõ çà-
ïàõîâ è ïðèâêóñîâ íà âîäîïðîâîäå ã. Íèêîëàåâà / Â.Ñ. Áåñàí,
Â.À. Ñëèï÷åíêî // Âîäîñíàáæåíèå è ñàíèòàðíàÿ òåõíèêà —
Ì.: Ñòðîéèçäàò, 1987. — Âûï. 1. — ¹ 8. — Ñ. 11—12.
Îòðèìàíî: 19.03.2009 ð.
|