Введение к работе
Актуальность тема. Для очистки природной вода, используемой для хозяйственно-питьевых целей населения и производственных нужд некоторых отраслей промгяленности (пищевая, фармакологическая, электронная и др.) в СНГ и СРВ широко применяются традиционные метода водоподготові^и о использованием реагентной обработки воды, ее отстаивания или осветления во взвешенном слое, фильтрования на зернистых фильтрах и обеззараживания.
Однако, в связи с ухудшением качества прпродных вод, связанным с загрязнением водоисточников, и повышением требований к воде, расходуемой на упомянутое нуящы, эти методы во многих случаях не могут обеспечить получение воды необходимого качества.
Поэтому в настоящее время в промншленно развитых странах питьевая воде, л вода, подаваемая на нужды указанных отраслей промышленности, лечебно-оздоровительных учреждений и гостиыщ, помимо двухступенчатой очистки на отстойниках и фільтрах подвергается доочистко с применением сорбционных методов, обеспечивающих удаление из нее коллоидных органических соединений и проскоков високодисперсних Частиц.
Использование традиционной технологии очистки пиродной воды в сочетании с сорбционшми методами ее очистки связано с необхо-. димостьй дополнительного выделения значительщх площадей для размещения крупногабаритного оборудования сорбционной установки, что не всегда возможно в стесненных условиях действующих водоочистных сооружгчий. При этом следует иметь в виду, что использование сорбционных Кетодов без строительства сооружений для регенерации сорбента связано с большими затратами на его приобретение с целью замены отработавшего материала, а применение регенерации для восстановления сорбционной способности сорбента такжз требу-. -ет привлечения значительных средсть на строительство сооружений для регенерации сорбента й их эксплуатацию.
В настоящее время реконструкция водоочистных сооружений больших городов с целью повышения качества очищенной воды в условиях СНГ и СРВ, пз-за нехватки средств ы капитальные вложения является труднорешимой 'троблемой.
В этом случав целесообразнее всего строить локальные установки доочистки городской водопроводной вода для удовлетворения нужд потребителе:! воды высокой чистоты.
Эта проблема может быть ращена {«пользованием компактных установок с ультрафидьтрационньвд мембранными аппаратами (УМА).
Однако недостаточная изученность теоретических предпосылок метода, ультрафильтрации, неаначительций практический опит их применения для очистки роды, разнообразие соотава и к чеотва природных вод тормозят его внедрение в область очистки природных вод.
Поэтому исследования, направленные на определение эффективности и области использования метода ультрафильтрации для очистки вода, неоспоримо представляют большую научную и практическую цен-нооть, Их результаты ркажутоя одинаково полезными для СНГ и СІВ.
Цели и задачи исследования. Целью диссертационной работы являлось определение эффективности применения метода ультрафпльт-рации для очистки воды, разработка рекомендаций по его практическому использовании.
Исходя ив поставленной цели были реиеш следующие задачи:
роздана лабораторная установка для исследования эффективности метода ультрафильтрации при очистке мпделыщх высокоцветных вод и природной Невской ВОДЫ!
исоледована и определена эффективность очистки модельных высркоцваткых вод « Природной Hsbckok воды 'на УЇЛА типа АР с мембранами в виде полых волокон;
исследована возможность применения УМА для обезжелезивания воды;
разработаны математические модели процесса ультрафильтрации модельных искусственно загрязненной (модельной) воды и природной Невской ВОДЫ!
'на полупроизводственной установке проведены исследования для определения эффективности применения УМА о цель» ОЧИСТКИ ВОДЫ в каннах плавательных бассейнов, оборудованных системой оборотного водоснабженияj
разработаны рекомендации ро режимам эксплуатации и регенерации УМА, технологическая схема и методика технологического расчета установки с УЩ типа АР для очистки воды плавательных бассейнов с системой оборотного водоснабжения;
выполнены расчет и подбор основного оборудования ультра- ' фильтрационной установки для очистки води детского бассейна спорткомплекса "Локомотив" (г.Саікт-Пєтербург).
- Б -
На защиту выносятся:
результаты лабораторных исследований эффективности применения УЇЛА с полыми волокнами для модальных внсокоцветшх вод я природной Невской вода;
результаты математическое обработки данных зкслері<мвнталь-ных исследований по определение зависимости начальной удельной производительности мембран и цветности пермеата (фильтрата) от первичных факторов'процесса ультрафільтрашш модельных вод и природной Невской воды;
результаты исследований и рекомендации по регенерации мембран;
результаты исследований эффективности применения УМА с полыми волокнами для очистки воды плавательных бассейнов, оборудованных системе оборогного водоснабжения;
рекомендуемая технологическая схема и методика расчет- установки ультрафильтрации с использованием мембран марки ВЇЇУ-І5ІІА для очистки воды плавательных бассейнов;
результаты расчета и подбора основного оборудования ультрафильтрационной установки для очистки воды ванны детского бассейна спорткомплекса "Локомотив" (г.Санкт-Петербург).
Научная новизна работы. Впервые проведеш исследования эффективности метода ультрафильтрами при очистке природной Невской вода и .модельних высокоцветних вод, характерных для рек северных районов Российской Федерации. Впервые проведены исследования эффективности режт-\іа работы УГЛА с кратковременными промежуточными промывками мембран.
Найдены математические зависимости между основными технологическими параметрами процесса ультрафильтрации внсокоцвеишх природных вод, которые могут быть использованы для предварительного определения возможных областей применения метода,, выбора марки мембран и параметров работы УМА в конкретных условиях*
Впервые проведены исследования эффективноеги метода ультрафильтрации при очистке вода плавательных бассейнов с системой оборотного водоснабжения, выбрана оптимальная марка мембран для этой целд, разработана принципиальная технологическая схема и методика расчета установки с применением УМА для очистки воды плавательных бассейнов.
Евакткческея зш тамость и реализация результатов исследований.
Применение метода ультрафильтрацди для очистки природных маломутных высокоцветних вод обеспечивает получение воды высокого
стабильного качества без какой-лцбо предварительной о работки воды реагентами, «то позволяет обрснованно причислить его к экологически чистым и аффективным методам очистки воды. Компактності ультрафильтрационных установок создает благоприятные возможности для применения метода ультрефяльтрации при реконструкции Действующих и строительстве новых установок по очистке вода в стесненных условиях.
Результаты исследований, проведенных на воде ваши, плавательного бассейна и разработанные рекомендации приняты к внедрению при реконструкции водоочистной установки плавательного бассейна спорткомплекса "Локомотив",
Апробация работы и публикации. Основные результаты исследования были приведены в докладе, сделанном на 49-ой научной конференции профессорско-преподавательского состава Санкт-Петербургского инженерно-строительного института (СПбИСЙ) в 1992 г.
По теме диссертации опубликована в 1992 г, одна статья в межвузовском тематическом сборнике трудов СПбИСЙ.
Ртрук.туца ц ,рй%щ .рдДотц» Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения, списка использованной литературы (88 наименований, в том числе 29 иностранных), изложенных на 173 страницах и приложений на 26 страницах, содержит 37 рисунков и 39 таблиц.