Диссертация (1095047), страница 31
Текст из файла (страница 31)
Очистка воды поверхностных источниковФеррат был опробован в качестве коагулянта для очистки воды искусственного водоемас цветностью 140 град. и мутностью 28 (таблица 5.1), обусловленными высокодисперснымичастицами глины с размерами 0,1-0,5 мкм (98%) и 1-2 мкм (2%). Совместное введениеоксихлорида алюминия (50 мг/л) и феррата натрия (0,2 мл/л или 1,2 мг/л) позволило получитьрезультат не хуже, чем при введении 100 мг/л коагулянта и довести воду до требований ПДК кпитьевой воде (цветность – 35 град, мутность 1,2). Время реакции составляло 10-15 минут,скорость потока 0,4 л/мин, фильтрация через двухслойную загрузку сорбентов МС+АС,рН=7,85, запах отсутствует.Таблица 5.1 – Апробация очистки воды искусственного водоема ферратом натрия.ПоказательИсходная вода40 мг ОХАл+ферр+АС50 мг ОХАл+ферр+АС14028441,2351,1Цветность, градМутность по каолину, мг/лПолученныерезультатысвидетельствуютоперспективностииспользованияпредложенной технологической схемы в очистке и обеззараживании вод поверхностныхисточников.Рекомендовано использование феррата натрия в очистке и обеззараживании водбассейнов, прудов, водохранилищ.1575.2 Выводы1.Обработкаводыистоковферратамищелочныхметалловобеспечиваетдезинфицирующее и коагулирующее действие, но не дает пролонгированного эффекта, поэтомув современных условиях может использоваться либо для обработки стоков, либо дляобеззараживания воды в сочетании с хлорсодержащими реагентами.
Это позволит снизитьуровень хлорирования подготовленной воды в системах коммунального водоснабжения илиотказаться от первичного хлорирования с заменой его на обработку раствором ферратов,получаемым на месте использования.2. Предложены варианты использования технологии обеззараживания и очисткипитьевых, сточных и промышленных вод ферратом натрия в существующих технологическихпроцессах и разработанное для этих целей оборудование. Ферраторы, использующиеполученную электролизом щелочь, могут устанавливаться на промышленных очистныхсооружениях для очистки токсичных стоков, полигонах токсичных отходов, очистныхсооружениях для доочистки сточных вод хозбытового назначения, для очистки природных иливневых вод.3.
Сточные воды, обработанные ферратом натрия, не содержат хлора и его соединений,что соответствует современным нормам качества водоподготовки сточных вод и допускает ихслив в естественные водоемы.4. Разработан, изготовлен и испытан макет комплексного агрегата для производства иприменения на месте феррата натрия для очистки и обеззараживания питьевых, сточных ипромышленных вод. Он включает в себя модуль синтеза феррата и модуль водоподготовки,содержащий модули окисления, отстаивания и фильтрации. Основными преимуществамипредлагаемой технологии являются использование дешевой электролизной щелочи вэлектролизе феррата натрия, замена дорогостоящей реагентной обработки на окисление,коагуляцию и дезинфекцию ферратом и масштабируемость решения на требуемуюпроизводительность при известных концентрациях реагентов и скорости потока, определяемыхв конкретных условиях водоподготовки.5. С учетом разносторонней эффективности феррата натрия как реагента длякомплексной водоподготовки выглядит перспективным исследование его применения дляподготовки и обеззараживания с бытовых и, особенно, промышленных стоков, где он можетпроявить себя максимально эффективно благодаря широкому спектру разлагаемых веществ.
Поэтой причине перспективным также видится применение феррата натрия для переработкисодержимого полигонов жидких токсичных отходов.158ЗаключениеВ настоящее время в развитых промышленных странах хлорирование воды являетсяобязательным мероприятием, осуществляемым на коммунальных водопроводах и станциях пообработке технических и сточных вод.Разработанное оборудование для производства анолита позволяет снизить дозуобеззараживающего реагента и энергозатраты при обеззараживании анолитом по сравнению сгипохлоритом на 25 - 40% ниже, а удельный расход соли на 1 кг хлора в 2,5-3 раза.
АдаптивнаяСАУ, контролирующая количество хлора для обеззараживания, позволяет минимизироватьхлоропотребеление и предупреждать недо- и перехлорирование воды перед ее подачей всистемы водопотребления.Использование разработанного оборудования для производства анолита на водоканалахобеспечивает снижение стоимости и повышение качества обеззараживания воды дляпредприятий и населения.Перспективная технология очистки воды и стоков ферратом натрия обеспечиваетдезинфицирующее и коагулирующее воздействие, но не дает пролонгированного действия.Совместноеприменениееесанолитомпозволитснизитьуровеньхлорированияподготовленной воды или даже отказаться от первичного хлорирования.Обеззараживание (доочистка) сточных вод ферратом натрия позволит обеспечитьтребования к хозяйственно-бытовым стокам, сбрасываемым в реки и залив, при отсутствии вних хлора и его соединений согласно требованиям СанПиН.Применение феррата натрия в качестве окислителя, коагулянта и флокулянта длядетоксикации ливневых стоков и токсичных вод карт полигонов токсичных отходов позволитупростить применяемые технологические схемы переработки токсичных вод и снизить еестоимость.Разработанное оборудование позволит организовать переработку токсичныхливневых вод и вод катрт полигонов токсичных отходов, что улучшит экологическуюобстановку региона вцелом.Внедрение комплексного электролизного агрегата для одновременного производстваанолита для обеззараживания воды и ферратов для обеззараживания стоков на предприятиях иводоканалах позволит повысить экологическую безопасность, производительность и качествообеззараживания воды и стоков при одновременном снижении стоимости процесса посравнению с существующими технологиями.159Одновременное применение хлорсодержащего анолита и феррата натрия позволитулучшить в целом качество процесса водоподготовки, исключить остаточный хлор в сливесточных вод и минимизировать перехлорирование бытовых вод при сохранении последействия.Предлагаемый комплексный электролизный агрегат в мобильном исполнении можетиспользоваться при возникновении природных катаклизмов или иных чрезвычайных ситуаций,в том числе и техногенных, при необходимости в срочном создании для пострадавшихинфраструктуры снабжения питьевой водой и отвода стоков.160Основные выводы по работе1.
На основании сравнительного анализа известных способов и устройств полученияанолита и ферратов обоснована возможность создания экологически перспективной иэкономически эффективной новой комплексной технологии производства анолита и ферратов.2. Сформулирована концепция получения анолита и феррата путем мембранногоэлектролиза в едином комплексном электролизном агрегате для одновременного производствахлора (анолита) из поваренной соли и феррата с использованием 20%-й щелочи NaOH,являющейся отходом электролизного производства хлора.3. На основе математического моделирования процессов электролиза анолита и ферратавыполнены расчеты производительности и энергопотребления модулей для получения анолитаи ферратов в зависимости от таких параметров процесса электролиза, как концентрацияокислителя, напряжение на ячейке, сила тока, плотность тока, температура, время процесса.4.
Разработаны схемные и конструктивные решения КЭА и его модулей дляпроизводства анолита и ферратов, обеспечивающие повышение экологической безопасности и,экономическойэффективности,ресурсосбережениеивозможностьраздельногофункционирования хлоратора и ферратора.5. Разработаны структура и программно-аппаратная реализация адаптивной системыуправления электрохимическим синтезом анолита и феррата натрия, обеспечивающие повышениеэнергоэффективности и безопасности технологического процесса получения анолита и ферратов.6. Экспериментально подтверждена эффективность феррата натрия в отношениипатогенных микроорганизмов при обеззараживании им воды и бытовых стоков, а также вотношении токсичных химических веществ и тяжелых металлов при окислении и коагуляцииим промышленных стоков. Даны рекомендации по применению феррата натрия и техническихсредств его получения для промышленной водоподготовки и очистки стоков.7.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
