№9/2012
№9/2012
№9/2012
Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
ISSN 7420-7381<br />
<strong>№9</strong>/<strong>2012</strong>
NEW!<br />
ПОДПИСКА-2013<br />
Беспрецедентная акция Издательского Дома «Панорама»!<br />
Впервые объявляется<br />
ГОДОВАЯ ПОДПИСКА СО СКИДКОЙ НА КОМПЛЕКТ<br />
ИЗ ТРЕХ ЖУРНАЛОВ для специалистов:<br />
=<br />
Подпишитесь один раз – и вы не только сэкономите деньги и время, но и целый год будете<br />
ежемесячно получать сразу три авторитетных журнала промышленной тематики.<br />
Подписные индексы на комплект в подписных каталогах: «Роспечать» и «Пресса России» – 70308, «Почта России» – 24922.<br />
«Роспечать»<br />
и «Пресса России» –<br />
70319,<br />
«Почта России» – 24921<br />
На правах рекламы<br />
Генеральный<br />
директор<br />
Управление<br />
промышленным<br />
предприятием<br />
НАШИ<br />
СКИДКИ!<br />
ÝËÅÊÒÐÎÎÁÎÐÓÄÎÂÀÍÈÅ<br />
ýêñïëóàòàöèÿ è ðåìîíò<br />
+ +<br />
Впервые объявляется<br />
ПОДПИСКА НА РАСШИРЕННЫЕ<br />
ЭЛЕКТРОННЫЕ ВЕРСИИ ЖУРНАЛОВ НА DVD<br />
Каждый диск содержит всю информацию, опубликованную<br />
в бумажной версии журнала, а также актуальные<br />
законы и нормативные документы, полные тексты<br />
новых техрегламентов, образцы и формы для<br />
оптимизации документооборота на предприятии,<br />
сведения о назначениях, отставках и анонсы отраслевых<br />
мероприятий.<br />
Объем каждого диска – 4,5 Гб, все материалы грамотно<br />
и удобно структурированы, имеется удобная оболочка<br />
с возможностью поиска по любым ключевым словам.<br />
Охрана труда<br />
и техника<br />
безопасности<br />
«Роспечать»<br />
и «Пресса России» –<br />
70320,<br />
«Почта России» – 24981<br />
ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ СКИДКИ предусматриваются для тех, кто<br />
подпишется на журналы непосредственно ЧЕРЕЗ РЕДАКЦИЮ<br />
Издательского Дома «Панорама»:<br />
Cкидка 40% при годовой подписке на комплект из трех журналов.<br />
Скидка 30% при годовой подписке на любой журнал ИД «Панорама».<br />
Скидка 20% при полугодовой подписке на любой журнал<br />
ИД «Панорама».<br />
Скидка 30% при годовой подписке на электронную версию.<br />
Скидка 20% при полугодовой подписке на электронную версию.<br />
Для оформления подписки в редакции необходимо получить счет на оплату,<br />
прислав заявку по электронному адресу podpiska@panor.ru, по факсу (499) 346-2073<br />
или через сайт www.panor.ru.<br />
На все возникшие вопросы по подписке вам с удовольствием ответят по телефонам:<br />
(495) 664-2761, 211-5418, 749-2164<br />
СКИДКА<br />
40%<br />
на промышленных<br />
предприятиях
СОДЕРЖАНИЕ<br />
Журнал «Водоочистка»<br />
№ 9/<strong>2012</strong><br />
Журнал зарегистрирован<br />
Федеральной службой по надзору<br />
за соблюдением законодательства<br />
в сфере массовых коммуникаций<br />
и охране культурного наследия<br />
Свидетельство о регистрации<br />
ПИ № 77-17934<br />
от 08 апреля 2004 г.<br />
ISSN 7420-7381<br />
ИД «Панорама»<br />
Издательство «Промиздат»<br />
www.panor.ru<br />
Адрес редакции:<br />
Москва, Бумажный проезд, 14, стр. 2<br />
Для писем: 125040, Москва, а/я 1<br />
Главный редактор издательства<br />
Шкирмонтов А. П.,<br />
канд. техн. наук<br />
e-mail: aps@panor.ru<br />
тел. (495) 664-27-46<br />
Главный редактор журнала<br />
Кудрешова Т. И.,<br />
e-mail: vodoochistka@mail.ru<br />
Редакционный совет:<br />
Михайлов В. И.,<br />
д-р мед. наук, профессор;<br />
Костомахина Е. Н.,<br />
канд. биол. наук;<br />
Шкирмонтов А. П.,<br />
канд. техн. наук;<br />
Шелест И. В.,<br />
канд. физ.-мат. наук<br />
Учредитель:<br />
ООО «ИНДЕПЕНДЕНТ МАСС МЕДИА»,<br />
121351, г. Москва,<br />
ул. Молодогвардейская, д. 58, стр. 7<br />
Отдел рекламы<br />
Тел.: (485) 664-27-94<br />
E-mail: reklama.panor@gmail.com<br />
Предложения и замечания<br />
E-mail: promizdat@panor.ru<br />
Тел.: (495) 664-27-46<br />
Журнал распространяется через каталоги<br />
ОАО «Агентство "Роспечать"»,<br />
«Пресса России» (индекс – 84822)<br />
и «Почта России» (индекс – 12537),<br />
а также путем прямой<br />
редакционной подписки.<br />
Отдел подписки<br />
Тел.: (495) 664-27-61<br />
Е-mail: podpiska@panor.ru<br />
Подписано в печать 16.08.<strong>2012</strong><br />
Журнал включен Высшей аттестационной комиссией<br />
Минобразования и науки РФ в Перечень ведущих рецензируемых<br />
журналов и изданий, в которых должны быть опубликованы<br />
основные научные результаты диссертаций на соискание ученых<br />
степеней доктора и кандидата наук.<br />
НОВОСТИ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8<br />
ВОДООЧИСТКА<br />
УДК 628.16.087<br />
Электрохимическое обезжелезивание:<br />
основы применения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12<br />
Красильников Н. П., Шемчук С. А.<br />
Приведены основы проектировки электрохимического блока<br />
окисления. Показано, что основными продуктами электролиза<br />
природных вод могут быть лишь водород, кислород и хлор.<br />
Проведен анализ окислительной способности экспериментальной<br />
электрохимической ячейки. Показано, что расчетная<br />
константа установки в процессах обезжелезивания зависит<br />
от силы тока и содержания хлоридов в исходном растворе.<br />
Ключевые слова: природная вода, безреагентные методы,<br />
электрохимическое окисление.<br />
УДК 628.161<br />
Исследование нового сорбционно-каталитического<br />
материала на основе модифицированных<br />
базальтовых волокон для очистки питьевых вод . . . 20<br />
Буравлев В. О., Кондратюк Е. В., Комарова Л. Ф.<br />
Исследованы сорбционные свойства материала на основе<br />
базальтового волокна с нанесенным каталитически активным<br />
покрытием из оксидов марганца в динамических условиях при<br />
извлечении ионов марганца из воды. Проведено сравнение<br />
полученного материала с зернистыми аналогами. Предложен<br />
способ его регенерации с помощью реагентов.<br />
Ключевые слова: сорбент, базальтовые волокна, оксидное<br />
покрытие, катализатор, очистка воды от марганца, регенерация.<br />
ВОДОПОДГОТОВКА<br />
УДК 628.316<br />
Ультрафильтрация в сравнении с традиционной<br />
технологией предочистки. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27<br />
Парилова О. Ф.<br />
В статье дана информация, которая позволяет лучше представить<br />
пределы применения новых технологий и области их<br />
наибольшей эффективности.<br />
Ключевые слова: осветление воды, ультрафильтрационные<br />
мембраны, промышленные стоки.<br />
ВОДООТВЕДЕНИЕ<br />
УДК 628.292.65.011.4<br />
Определение вероятности и продолжительности<br />
аварий сооружений для очистки сточных вод. . . . . . . 32<br />
Игнатчик С. Ю.<br />
Предложена методика определения вероятности и продолжительности<br />
аварий при эксплуатации в автоматизированном<br />
9 • <strong>2012</strong> • ВОДООЧИСТКА<br />
5
6<br />
режиме сооружений для очистки сточных вод в пределах гарантированного ресурса и при эксплуатации<br />
за пределом гарантированного ресурса.<br />
Ключевые слова: канализационные очистные сооружения, вероятность и продолжительность аварий.<br />
НАУЧНЫЕ РАЗРАБОТКИ<br />
УДК 628.169.2:628.349<br />
Обезвоживание осадков при очистке сточных вод дождевой и промышленно-дождевой<br />
канализации с применением алюмосиликатных сорбентов и флокулянтов . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37<br />
Разработана технология обезвоживания осадков, получаемых на стадии отстаивания, которая позволит<br />
создать эффективную сорбционно-седиментационную технологию очистных сооружений дождевой и<br />
промышленно-дождевой канализации для больших водосборных территорий.<br />
Ключевые слова: сточные воды, реагентный метод очистки, флокуляционная обработка, природные сорбенты.<br />
ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ<br />
УДК 628.31:658.26<br />
Утилизация биогаза на мини-ТЭС очистных сооружений с выработкой электрической<br />
и тепловой энергии . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48<br />
Закутнов В. А.<br />
В последние десятилетия прогресс в развитии сооружений очистки сточных вод, обработки осадка,<br />
утилизации бытового мусора во всем мире тесно связан с ресурсосбережением, повышением надежности<br />
и эффективности энергоснабжения. Важнейшим ресурсом энергосбережения является обработка осадка<br />
сточных вод и органической составляющей бытового мусора, с современной точки зрения представляющего<br />
биомассу, которая может быть эффективно конвертирована в различные виды энергии прежде<br />
всего способами биологической анаэробной переработки (метанового сбраживания) и последующего<br />
сжигания биогаза.<br />
Ключевые слова: биогаз, экология, энергоснабжение, очистка, вода, природа.<br />
ПРОИЗВОДСТВО<br />
Экспериментальное определение настроечных параметров электрохимической предочистки<br />
воды в модернизированном осветлителе. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53<br />
Предложена реконструкция осветлителя с целью повышения качества очищенной воды при минимальных<br />
капитальных вложениях и эксплуатационных расходах.<br />
С чистого листа: опыт создания собственных очистных сооружений нулевого сброса. . . . . . . 58<br />
На очистных сооружениях одного из крупнейших в России нефтеперерабатывающих комплексов<br />
«ТАНЕКО» реализован принцип нулевого сброса сточных вод.<br />
СЛАВНЫЕ ДАТЫ<br />
Очистным сооружениям водопровода Кирова – 75 лет . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63<br />
ТЕХНОЛОГИИ И ОБОРУДОВАНИЕ<br />
Глубокая очистка нефтепромысловых сточных вод и методы контроля качества воды. . . . . . 64<br />
Дается описание технологического процесса подготовки нефтепромысловых сточных вод с применением<br />
аппаратов, оснащенных коалесцирующими устройствами.<br />
Технология ультрафильтрации от компании GE позволит уменьшить потребление<br />
речной воды . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67<br />
Водоканал Екатеринбурга будет использовать мембранную технологию ультрафильтрации ZeeWeed*<br />
500D от компании GE для увеличения производительности сооружений водоподготовки и сокращения<br />
потребления исходной воды в 4-м по величине городе России.<br />
НОРМАТИВНЫЕ ДОКУМЕНТЫ<br />
Федеральный закон Российской Федерации от 7 декабря 2011 г. № 416-ФЗ<br />
«О водоснабжении и водоотведении» (Окончание. Начало в № 3, 5–8 <strong>2012</strong> г.). . . . . . . . . . . . . . . . . . 69<br />
ВОДООЧИСТКА • 9 • <strong>2012</strong>
CONTENTS<br />
NEWS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8<br />
WATER TREATMENT<br />
Electrochemical deferrizing: application basics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12<br />
Basics of designing of electrochemical oxidation unit have been stated. It was shown that main products of electrolysis of natural<br />
waters can be only hydrogen, oxygen and chlorine. Analysis of oxidative capability of experimental electrochemical cell has been carried<br />
out. It was shown that calculated constant of the unit during the process of deferrizing depends on current strength and content of<br />
chloride in source solution.<br />
Key words: natural water, reagentless methods, electrochemical oxidation.<br />
Study of a new sorption-catalytic material on the basis of modified basalt fibers<br />
for purification of drinking water . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20<br />
Sorption properties of material on the basis of basalt fibers with applied catalytic active coating made of manganese oxide in dynamic<br />
conditions during extraction of ions of manganese from water, have been studied. Comparison of received material with grained analogs<br />
has been carried out. Method of its regeneration with the help of reagents has been suggested.<br />
Key words: sorbent, basalt fibers, oxide coating, catalyzer, water purification from manganese, regeneration.<br />
WATER CONDITIONING<br />
Ultrafiltration in comparison with traditional technology of advanced treatment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .27<br />
An article presents information which allows to imagine better limits of application of new technologies in the field of its more effectiveness.<br />
Key words: water clarification, ultrafiltration membranes, industrial drains.<br />
WATER DISPOSAL<br />
Determination of the probability and continuance of accidents at constructions for wastewaters purification . .32<br />
Methodology of determination of probability and continuance of accidents during exploitation in automated mode of constructions<br />
for wastewaters purification in frameworks of guaranteed resource and during exploitation beyond the limit of guaranteed resource, has<br />
been suggested.<br />
Key words: sewage purification installations, probability and continuance of accidents.<br />
SCIENTIFIC DEVELOPMENTS<br />
Sludges’ dewatering during purification of wastewaters of rain and industrial stormwater sewage<br />
with the usage of aluminosilicate sorbents and flocculants . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .37<br />
Technology of sludges dewatering received at a stage of sedimentation which will allow to create effective sorption-sedimentation<br />
technology of purification installations of rain and industrial-stormwater sewage for large-scale water-collecting territories, has been<br />
developed.<br />
Key words: wastewaters, reagent method of treatment, flocculation treatment, natural sorbents.<br />
ENERGY SAVING<br />
Utilization of biogas at thermal power plants of purification installations with generation of electrical<br />
and thermal energy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .48<br />
In recent decades, progress in development of installations for purification of wastewaters, sludge processing, utilization of household<br />
waste in the whole world is closely connected with resource saving, increase of reliability and effectiveness of power supply. The most<br />
important resource of energy saving is processing of sedimentation of wastewaters and organic constituent of household waste which<br />
from the current point of view is a biomass which can be effectively converted in various types of energy, first of all by means of biological<br />
anaerobic processing (methane fermentation) and further combustion of biogas. This direction in recent decade is widely developing<br />
throughout the world in connection with constant appreciation of natural energy carriers (oil and natural gas).<br />
Key words: biogas, ecology, energy saving, purification, water, nature.<br />
MANUFACTURE<br />
Experimental determination of setting parameters of electrochemical water advanced treatment<br />
in modernized clarifier . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .53<br />
Reconstruction of clarifier for the purpose of improvement of water quality with minimal capital investments and exploitation costs<br />
has been suggested.<br />
From the beginning. Experience of creation of own «zero discharge» purification installations . . . . . . . . . . . . . .58<br />
At the purification installations of the one of the biggest in Russia refining complexes «Taneko» principle of “zero” discharge of<br />
wastewaters has been implemented.<br />
MEMORABLE DATES<br />
Purification installations of water treatment plant in Kirov turned 75 years. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .63<br />
TECHNOLOGIES AND EQUIPMENT<br />
Deep purification of oilfield wastewaters and methods of water quality control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .64<br />
An article states description of the process of oilfield wastewaters conditioning with the usage of devices equipped with coalescent devices.<br />
Technology of ultrafiltration by the company GE will allow to reduce river water consumption. . . . . . . . . . . . . . .67<br />
Water treatment plant in Yekaterinburg will use membrane ultrafiltration technology ZeeWeed* 500D by company GE for improvement<br />
of performance of water conditioning installations and reduction of source water consumption in the fourth in amount city of Russia.<br />
REGULATORY DOCUMENTS<br />
Federal law of the Russian Federation from December 7, 2011 № 416-FL<br />
«About water supply and water disposal» (Ending. Beginning in № 3, 5–8 <strong>2012</strong>). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .69<br />
9 • <strong>2012</strong> • ВОДООЧИСТКА<br />
7
8 Новости<br />
В ГВАРДЕЙСКЕ КАЛИНИНГРАДСКОЙ ОБЛАСТИ<br />
ВВЕДЕНА В СТРОЙ СТАНЦИЯ ОБЕЗЖЕЛЕЗИВАНИЯ ВОДЫ<br />
Введенная в строй станция обезжелезивания<br />
и обеззараживания воды, максимальная<br />
производительность которой составляет<br />
511 м 3 /ч, будет обеспечивать чистой водой около<br />
14 тыс. жителей Гвардейска. Завершить работы<br />
планируется в этом году.<br />
Мощность станции рассчитана на перспективу<br />
развития Гвардейска и предполагает объемы<br />
очистки, в полтора раза превышающие нынешнее<br />
потребление.<br />
Станция обезжелезивания и обеззараживания<br />
состоит из следующих блоков:<br />
1. Блок предварительной очистки/водомерный<br />
узел.<br />
2. Блок аэрации/окисления/обеззараживания/смешения.<br />
3. Блок каталитического осветления.<br />
4. Блок РЧВ.<br />
5. Насосная станция второго подъема.<br />
6. Блок УФ-обеззараживания очищенной<br />
воды.<br />
7. Блок гидролиза.<br />
8. Блок пропорционального дозирования<br />
гипохлорита натрия.<br />
9. Блок пропорционального дозирования<br />
кремнефтористого натрия либо реагента «Сиквест»<br />
или других спецдобавок.<br />
10. Блок обработки промывных вод.<br />
В блок предварительной очистки станции вода<br />
поступает от водозабора по водоводу диаметром<br />
300 мм с расходом до 600 м 3 /ч. Он предназначен<br />
ВОДООЧИСТКА • 9 • <strong>2012</strong><br />
для задержания крупнодисперсной взвеси размером<br />
более 300 мкм, ила, абразивных частиц,<br />
окалины и т. д., которые могут повредить технологическое<br />
оборудование.<br />
Очищенная от механических взвесей вода<br />
поступает в турбинный водосчетчик ВМХ-200.<br />
Преимущества данного водосчетчика:<br />
– возможность ремонта путем замены измерительной<br />
вставки на месте установки<br />
счетчика;<br />
– счетный механизм герметизирован, допускается<br />
работа в затапливаемых колодцах;<br />
– имеется возможность подключения<br />
устройств для дистанционного снятия<br />
показаний по высокочастотным и низкочастотным<br />
импульсам;<br />
– низкий порог чувствительности и минимальная<br />
цена импульса (10 л/импульс);<br />
– возможность как горизонтального, так и<br />
вертикального размещения;<br />
– компактность размещения (два диаметра<br />
на входе и один диаметр на выходе);<br />
– гарантийный срок эксплуатации счетчика<br />
– 6 лет.<br />
В качестве фильтрующего материала используется<br />
отечественный каталитический сорбент<br />
нового поколения «СОРБЕНТ АС» (производитель<br />
– ЗАО «АЛСИС», Екатеринбург), положительно<br />
зарекомендовавший себя на многих объектах<br />
ЖКХ по всей России. Преимуществом «СОРБЕНТ<br />
АС» по сравнению с классическими фильтрующими<br />
материалами, например кварцевым песком<br />
или дробленым антрацитом (гидроантрацит),<br />
является также то, что он служит катализатором.<br />
Каталитические свойства осуществляют более<br />
эффективное удаление железа. Применение<br />
сорбента позволяет отказаться от дорогостоящих<br />
импортных фильтрующих материалов<br />
и значительно расширить спектр удаляемых<br />
загрязнений, улучшить качество очистки воды и<br />
значительно снизить эксплуатационные расходы<br />
по сравнению с традиционными технологиями<br />
(например, на основе двуокиси марганца).
Замена фильтрующего материала происходит<br />
раз в 8–10 лет или по мере его истирания. Сорбент<br />
не обработан дополнительно химически<br />
активными покрытиями на основе марганца<br />
или иного каталитически активного металла,<br />
что исключает вероятность отказа в работе при<br />
истощении или смыве данных поверхностей. Это<br />
одно из отличий данного сорбента от загрузок<br />
типа BIRM, Greensand, «МЖФ», черных песков и<br />
т.п. Каталитически активные компоненты входят<br />
в структуру гранулы сорбента равномерно, что<br />
обеспечивает эффективную работу даже при<br />
разломе гранулы.<br />
Для справки: «СОРБЕНТ АС» применяется на<br />
водопроводных станциях Московской области<br />
для безреагентного метода удаления железа с<br />
Новости<br />
80 мг/л до нормы содержания, соответствующей<br />
СанПиН 2.1.4.1074-01 (0,3 мг/л). После очистки исходная<br />
вода из артезианских скважин полностью<br />
соответствует требованиям СанПиН 2.1.4.1074-<br />
01 «Питьевая вода. Гигиенические требования<br />
к качеству воды централизованных систем<br />
питьевого водоснабжения. Контроль качества»<br />
по показателям: запах, мутность, железо общее,<br />
а также микробиологическая безопасность.<br />
Обезжелезивание воды позволяет защитить<br />
внутренние поверхности водопроводной сети<br />
от отложений железа и снизить коррозию, реже<br />
проводить плановые прочистки трубопроводов,<br />
теплообменников и т. д., что, в свою очередь,<br />
позволит снизить затраты на эксплуатацию<br />
городских систем водо- и теплоснабжения.<br />
РЕАЛИЗУЕТСЯ ПРОЕКТ ПО МОДЕРНИЗАЦИИ ОЧИСТНЫХ<br />
СООРУЖЕНИЙ ШАХТ «БЕРЕЗОВСКАЯ»<br />
И «ПЕРВОМАЙСКАЯ»<br />
Экологическая политика транснациональной<br />
корпорации «Арселор Миттал», частью которой<br />
является ОАО «Угольная компания "Северный<br />
Кузбасс"», определяет деятельность по охране<br />
окружающей среды как неотъемлемую часть<br />
бизнеса и направлена на снижение техногенного<br />
воздействия на окружающую среду и поэтапную<br />
замену устаревшего оборудования на новое,<br />
экологически безопасное.<br />
Очистные сооружения шахтных вод и хозяйственно-бытовых<br />
стоков, которые в настоящий<br />
момент действуют на шахтах компании, морально<br />
и физически устарели, не обеспечивают выполнение<br />
требований современного экологического<br />
законодательства.<br />
Новый комплексный экологический проект по<br />
реконструкции и модернизации шахтных очистных<br />
сооружений стоимостью 700 млн руб. предусматривает<br />
помимо традиционных способов отстаивания<br />
и фильтрации использование принципиально новой<br />
технологии глубокой очистки и обеззараживания<br />
воды методами электрокоагуляции и озонирования.<br />
На шахтах Кузбасса эти методы очистки шахтных<br />
вод до сих пор еще не применялись.<br />
Электрокоагуляция – простой и дешевый<br />
метод, когда в качестве коагулянта применяется<br />
обычное листовое железо, к которому подключены<br />
анод и катод. В результате выделяется хлорное<br />
железо, которое как магнитом притягивает<br />
к себе мелкие частички загрязнений в сточных<br />
водах. Грязь хлопьями выпадет в осадок, который<br />
затем легко удаляется с помощью фильтров.<br />
При озонировании воды снижается содержание<br />
в ней трудноокисляемых соединений<br />
тяжелых металлов и железа. В отличие от традиционного<br />
хлорирования, этот метод считается<br />
экологически чистым, так как не используются<br />
никакие химические вещества. Вода после<br />
озонирования становится практически питьевой.<br />
Проект прошел государственную экспертизу, а<br />
также согласован с Росприроднадзором, который<br />
рекомендовал данные методики всем угольным<br />
предприятиям Кузбасса.<br />
Реализация проекта продлится до 2014 г.<br />
К этому времени планируется довести очистку<br />
сточных вод до нормативов допустимого сброса.<br />
Источник: INFOLine, ИА<br />
(по материалам компании)<br />
9 • <strong>2012</strong> • ВОДООЧИСТКА<br />
9
10 Новости<br />
ВОДА В ЕКАТЕРИНБУРГЕ СТАНЕТ ЧИЩЕ БЛАГОДАРЯ<br />
ТЕХНОЛОГИИ УЛЬТРАФИЛЬТРАЦИИ ОТ GENERAL ELECTRIC<br />
МУП «Водоканал» Екатеринбурга выбрало<br />
мембранную технологию ультрафильтрации<br />
ZeeWeed 500D разработки General Electric (GE)<br />
для увеличения производительности сооружений<br />
водоподготовки заказчика.<br />
Система ультрафильтрации от компании GE<br />
позволит водоканалу ежедневно очищать 55 тыс. м 3<br />
промывной воды, получающейся в результате промывки<br />
традиционных фильтров водоподготовки.<br />
Планируется, что новая система ZeeWeed<br />
будет введена в промышленную эксплуатацию<br />
уже в этом году.<br />
Вопрос снабжения достаточным количеством<br />
питьевой воды является критическим для<br />
Екатеринбурга, в котором размещены многие<br />
производственные предприятия оборонного,<br />
приборостроительного, металлургического, полиграфического,<br />
оптомеханического и пищевого<br />
секторов промышленности.<br />
индексы<br />
12530 84815<br />
На правах рекламы<br />
Ультрафильтрация обеспечивает барьерную<br />
защиту от взвешенных частиц, бактерий, вирусов,<br />
эндотоксинов и прочих патогенов в воде,<br />
в результате чего очищенная вода имеет очень<br />
высокую степень чистоты и низкое содержание<br />
примесей. В связи с этим ультрафильтрация<br />
используется для предварительной очистки<br />
поверхностных вод, морской воды и биологически<br />
очищенных сточных вод перед обратным<br />
осмосом и применением других мембранных<br />
способов очистки воды. Ультрафильтрация<br />
также используется в промышленности для<br />
удаления взвешенных частиц из воды и других<br />
растворов.<br />
Ультрафильтрационные мембраны ZeeWeed<br />
от компании GE обладают хорошими рабочими<br />
характеристиками, экономят электроэнергию,<br />
легко устанавливаются, они надежны и просты<br />
в эксплуатации, уверяет разработчик.<br />
ВАЖНО — ПРОДАТЬ БЫСТРО<br />
И ЭФФЕКТИВНО<br />
В каждом номере: особенности<br />
маркетинга в различных отраслях; новые<br />
подходы к маркетинговым исследованиям;<br />
интернет-маркетинг; тенденции<br />
реализации маркетинговых программ на<br />
рынках недвижимости, товаров повседневного<br />
спроса, фармакологии; вопросы<br />
ассортиментной политики и конкурентоспособности<br />
компании; методики<br />
прогноза продаж; новые технологии в<br />
логистике и адресная система хранения;<br />
автоматизированная система управления<br />
складом; интернет-логистика; управление<br />
продажами через дистрибьютора;<br />
эффективность различных видов маркетинговой<br />
политики; создание и продвижение<br />
брендов; налогообложение<br />
рекламных акций и кампаний; законодательные<br />
ограничения маркетинговых и<br />
рекламных приемов и многое другое.<br />
Наши эксперты и авторы:<br />
О. М. Оль шанская, д-р экон. наук,<br />
проф., зав. кафедрой маркетинга и<br />
экономики предприятий ГУО ВПО<br />
«Российский заочный институт текстильной<br />
и легкой промышленности»;<br />
С. С. Соловьев, канд. социол. наук,<br />
исполнительный директор некоммер-<br />
http://dirmark.panor.ru<br />
ческой организации «Российская ассоциация<br />
маркетинга»; С. А. Алексеева,<br />
канд. экон. наук, зав. кафедрой менеджмента<br />
и маркетинга Московской<br />
фи нансово-юридической академии;<br />
Л. П. Белоглазова, канд. экон. наук;<br />
Э. Р. Тагиров, д-р ист. наук, проф.;<br />
О. Н. Вишнякова, д-р экон. наук, зав.<br />
кафедрой Казанского государственного<br />
университета и другие ведущие специалисты<br />
в области маркетинга.<br />
Ежемесячное издание. Объем —<br />
80 с. Распространяется по подписке и<br />
на отраслевых мероприятиях.<br />
ОСНОВНЫЕ РУБРИКИ<br />
От теории к практике<br />
Стратегии маркетинга<br />
Технологии маркетинга<br />
Маркетинговые коммуникации<br />
Логистика и сбыт<br />
Отраслевые особенности<br />
маркетинга<br />
Научные разработки<br />
Азбука маркетинга<br />
Молодежь и маркетинг<br />
Информационные технологии<br />
Для оформления подписки через редакцию необходимо получить счет на оплату, прислав заявку по электронному адресу:<br />
podpiska@panor.ru или по факсу (499) 346-2073, а также позвонив по телефонам: (495) 749-2164, 211-5418, 749-4273.
На правах рекламы<br />
9 • <strong>2012</strong> • ВОДООЧИСТКА<br />
11
12 Водоочистка<br />
УДК 628.16.087<br />
ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЕ ОБЕЗЖЕЛЕЗИВАНИЕ:<br />
ОСНОВЫ ПРИМЕНЕНИЯ<br />
Красильников Н. П., аспирант Института проблем устойчивого развития РХТУ<br />
им. Д. И. Менделеева,<br />
e-mail: kras79@mail.ru<br />
Шемчук С. А, эколог-специалист ООО «ЭКВОЛС»,<br />
Москва, ул. Верхняя, д. 34, тел.: (495) 969-65-80<br />
Приведены основы проектировки электрохимического блока окисления. Показано, что<br />
основными продуктами электролиза природных вод могут быть лишь водород, кислород<br />
и хлор. Проведен анализ окислительной способности экспериментальной электрохимической<br />
ячейки. Показано, что расчетная константа установки в процессах обезжелезивания<br />
зависит от силы тока и содержания хлоридов в исходном растворе.<br />
Ключевые слова: природная вода, безреагентные методы, электрохимическое окисление.<br />
Electrochemical deferrizing: application basics<br />
Basics of designing of electrochemical oxidation unit have been stated. It was shown that main<br />
products of electrolysis of natural waters can be only hydrogen, oxygen and chlorine. Analysis of<br />
oxidative capability of experimental electrochemical cell has been carried out. It was shown that<br />
calculated constant of the unit during the process of deferrizing depends on current strength and<br />
content of chloride in source solution.<br />
Key words: natural water, reagentless methods, electrochemical oxidation.<br />
Одной из основных тенденций в сфере водоочистки<br />
ХХI века является поиск альтернативных<br />
безреагентных методов.<br />
К современному безреагентному водоочистному<br />
оборудованию с каждым годом<br />
предъявляют все более жесткие требования по<br />
целому ряду показателей:<br />
– минимальная материало- и энергоемкость;<br />
– компактность;<br />
– минимизация негативного воздействия на<br />
окружающую среду;<br />
– эстетичность внешних форм, удобство и<br />
безопасность обслуживания [1, 2].<br />
Безреагентными можно назвать такие методы<br />
очистки воды, в которых не происходит расхода<br />
фильтрующего вещества (реагента).<br />
Одним из наиболее перспективных методов<br />
безреагентной водоочистки является электрохимиское<br />
окисление. Электрохимические реакции<br />
обусловлены взаимным превращением<br />
химической и электрической форм энергии.<br />
ВОДООЧИСТКА • 9 • <strong>2012</strong><br />
В процессе развития электрохимического<br />
метода производства хлора и хлор-кислородных<br />
соединений велись разработки экономичных<br />
и малоизнашивающихся электродов (МИА),<br />
обладающих длительным сроком службы и<br />
стабильностью показателей работы. Была предложена<br />
конструкция «составного» электрода,<br />
представляющего собой токоподводящую основу<br />
с нанесенным на него активным покрытием.<br />
В качестве токоподводящей основы использовался<br />
титан, обладающий низким удельным<br />
сопротивлением и небольшим удельным весом.<br />
Активное покрытие выполнялось из металла<br />
или окисла металла платиновой группы, не подвергающихся<br />
коррозионному разрушению при<br />
анодной поляризации в растворах хлоридов.<br />
Сам титан не может работать в качестве анода,<br />
так как окисная пленка образует барьерный слой,<br />
ограничивающей плотность тока очень малой<br />
величиной. Однако высокая стойкость металла,<br />
защищенного окисной пленкой, позволяет
использовать его для подвода тока к активно<br />
работающей поверхности без дополнительной<br />
защиты от коррозионного разрушения.<br />
Наибольший практический интерес для<br />
процесса получения гипохлорита натрия имеют<br />
электроды с активной массой на основе двуокиси<br />
рутения. Эти аноды с активным слоем из смеси<br />
окислов рутения и титана получают термохимическим<br />
способом при нанесении на специально<br />
подготовленную поверхность основы раствора<br />
хлоридов титана в смеси с хлористыми солями<br />
рутения. В Советском Союзе была разработана<br />
технология получения таких оксидно-рутениевых<br />
титановых анодов – ОРТА.<br />
При электролизе растворов электролитов<br />
происходит конкуренция между растворенным<br />
веществом и растворителем за участие в<br />
электродных процессах. Например, в водных<br />
растворах солей кроме анионов и катионов<br />
соли всегда имеются молекулы H O и ионы H 2 + и<br />
OH- . При наличии нескольких видов ионов или<br />
недиссоциированных молекул электрохимически<br />
активных веществ возможно протекание нескольких<br />
электродных реакций.<br />
При подведении электрического тока на катод<br />
и анод, в первую очередь происходит электролиз<br />
воды, т. е. ее разложение под действием электрического<br />
тока. При этом на катоде выделяется<br />
водород, а на аноде – кислород.<br />
2- 2- Присутствующие в растворе SО , СО3 не<br />
4<br />
могут разряжаться на аноде, так как для этого<br />
необходим более высокий потенциал, чем для<br />
разряда ионов ОН- и молекул воды с образованием<br />
кислорода.<br />
Одновременно с выделением кислорода на<br />
аноде могут происходить реакции окисления<br />
хлорид-ионов:<br />
2Cl- – 2е = Cl . 2<br />
Возможность протекания данной реакции<br />
связана с концентрацией хлоридов в растворе,<br />
а также со значением рН воды.<br />
Выделяющийся хлор растворяется в электролите<br />
с образованием хлорноватистой и соляной<br />
кислот:<br />
Cl + Н О = НClO + HCl<br />
2 2<br />
или<br />
Cl + ОН 2 - = НClO + Cl- .<br />
Водоочистка<br />
Оставшиеся в растворе ионы ОН - образуют<br />
возле катода с ионами Na + щелочь.<br />
Вследствие перемешивания анолита с<br />
католитом происходит взаимодействие хлорноватистой<br />
кислоты со щелочью с образованием<br />
гипохлорита натрия:<br />
НClO + NaОН = NaClO + Н 2 О.<br />
Получившийся гипохлорит натрия в значительной<br />
степени диссоциирует с образованием<br />
ионов ClO-, которые способны к дальнейшему<br />
анодному окислению с образованием хлоратиона<br />
ClO 3- :<br />
6ClO - + 6ОН - – 6e- =<br />
3Н 2 О + 4Сl - + 2ClO 3- + 1,5О 2 .<br />
Концентрация ионов ClO - существенно<br />
влияет на дальнейший ход электролиза. Ионы<br />
ClO - разряжаются при значительно меньших<br />
потенциалах анода, чем ионы Cl - , поэтому уже<br />
при незначительных концентрациях гипохлорита<br />
натрия на аноде начинается совместный разряд<br />
ионов Cl - и ClO - .<br />
Образование хлората может протекать и<br />
химическим путем по реакции:<br />
2НClO + ClO - = ClO 3- + 2Сl - + 2H + .<br />
Таким образом, разряд ионов Сl - приводит к<br />
образованию гипохлорита натрия с постепенно<br />
увеличивающейся концентрацией.<br />
С увеличением выхода хлора по току наблюдается<br />
и снижение удельного расхода электричества<br />
на получение активного хлора. При<br />
этом удельный расход энергии на ОРТА всегда<br />
немного ниже, чем на остальных электродах.<br />
На производительность электролизеров и<br />
технико-экономические показатели их работы<br />
оказывают влияние такие режимные параметры,<br />
как прикладываемое напряжение на разрядный<br />
промежуток, плотность тока, межэлектродное<br />
пространство, температура и расход электричества,<br />
количество ампер-часов, затрачиваемое<br />
на 1 м 3 обрабатываемой воды.<br />
Учитывая предполагаемые практические<br />
условия применения блока электрохимической<br />
9 • <strong>2012</strong> • ВОДООЧИСТКА<br />
13
14 Водоочистка<br />
Рис. 1. Блок электрохимического окисления<br />
(БЭХО): 1 – тоководы; 2 – цилиндрические электроды;<br />
3 – воздушный клапан для отвода газов<br />
очистки природных вод, была сконструирована<br />
электрохимическая ячейка (рис. 1) со следующими<br />
параметрами:<br />
– материал электродов – ОРТА;<br />
– тип электродов – соосно-цилиндрические<br />
(d 1 = 80, d 2 = 60 мм);<br />
– рабочая поверхность электродов:<br />
S 1 = 3,74 дм 2 ; S 2 = 2,74 дм 2 ;<br />
– рабочее сечение ячейки δ = 10 мм;<br />
№<br />
п/п<br />
ВОДООЧИСТКА • 9 • <strong>2012</strong><br />
– критический ток I = 2,74 А.<br />
кр<br />
Блок электрохимического окисления (БЭХО)<br />
может служить для окисления растворенного в<br />
воде двухвалентного железа до трехвалентного,<br />
окисления марганца, сероводорода и обеззараживания<br />
воды. Окисление железа происходит<br />
при подводе электрического тока к БЭХО за счет<br />
выделяющегося при этом кислорода и активного<br />
хлора. В результате трехвалентное железо выпадает<br />
в осадок и легко отфильтровывается из<br />
воды, избыток активного хлора может служить<br />
для обеззараживания.<br />
Для удаления осадков трехвалентного железа<br />
(ржавчины) в нижней части БЭХО имеется<br />
сливное отверстие. Слив осадка производится<br />
по мере его накопления. Для удаления неосевшей<br />
ржавчины после БЭХО необходимо ставить<br />
фильтр механической очистки.<br />
Поскольку основными окисляющими агентами<br />
– продуктами электролиза природных<br />
вод – являются атомарный кислород и активный<br />
хлор, опираясь на экспериментальные данные,<br />
можно установить зависимости окислительной<br />
способности БЭХО от количества электричества,<br />
проходящего на разрядном промежутке в<br />
единицу времени, и расхода воды.<br />
Для проведения серии экспериментов по<br />
определению концентрации остаточного хлора в<br />
воде в качестве основы использовался модельный<br />
раствор со следующими показателями (табл. 1).<br />
Таблица 1<br />
Химический анализ воды для приготовления модельного раствора<br />
Показатели,<br />
ед. измерений<br />
Результаты<br />
исследований<br />
Нормативы ПДК<br />
(СанПиН2.1.4.1074-01)<br />
НД на методы<br />
испытаний<br />
1 рН, ед 7,00 6–9 8156, электрохимия<br />
2<br />
Общее солесодержание,<br />
мг/л (по NaCl)<br />
169 1000<br />
3 Общая жесткость, мг-экв/л 4,2 7,0<br />
4 Железо общее, мг/л 0,015 0,3 не норм.<br />
5 Марганец, мг/л 0,014 0,1<br />
6 Общая щелочность, мг/л 2,5 –<br />
8160,<br />
кондуктометрия<br />
ГОСТ 4151-72,<br />
титриметрия<br />
8008,<br />
спектрофотометрия<br />
8149,<br />
спектрофотометрия<br />
8131,<br />
спектрофотометрия<br />
7 Хлорид-ионы, мг/л 14,4 350 ПНД Ф14.1:2.111-97<br />
8<br />
Хлор свободный<br />
остаточный<br />
> 0,1 0,2–0,4 ГОСТ 18190-72 С 4
Прямая зависимость между содержанием<br />
хлоридов в исходном растворе 75–320 мг/л и<br />
концентрацией остаточного хлора 0–9 мг/л в<br />
растворе при расходе 200 л/ч после прохождения<br />
электролитической ячейки свидетельствует о<br />
подчинении процесса закону Фарадея выделения<br />
вещества в процессе электролиза.<br />
Стоит отметить, что в большинстве случаев<br />
концентрация хлоридов в природных водах<br />
не превышает значения 100 мг/л, поэтому при<br />
расчете окислительной способности БЭХО в<br />
большинстве случаев (C(Сl - ) < 100 мг/л) можно<br />
учитывать окислительную способность только<br />
выделяющегося кислорода, считать выход по<br />
току хлора незначительным, η < 0,4 % (рис. 3).<br />
Дополнительного изучения требует зависимость<br />
выхода хлора по току от силы тока в<br />
электролизере при расходе 200 л/ч (рис. 3).<br />
Зная практический выход хлора по току,<br />
можно рассчитать количество выделившегося<br />
кислорода при прохождении через водный<br />
раствор в единицу времени.<br />
Поскольку η, %, для хлора при концентрациях<br />
хлорид-ионов в разбавленных растворах<br />
(природных водах) < 100 мг/л принимает минимальные<br />
процентные доли, приближенной<br />
будем считать скорость выделения кислорода<br />
на аноде БЭХО, равной теоретической.<br />
Скорость выделения (г/с) кислорода можно<br />
определить из следующего соотношения:<br />
Водоочистка<br />
где: M – молярная масса данного вещества,<br />
г/моль;<br />
I – сила тока, пропущенного на разрядном<br />
участке, А;<br />
F – постоянная Фарадея, Кл/моль;<br />
n – число участвующих в процессе электронов.<br />
Для определения окислительной способности<br />
БЭХО при концентрации хлорид-ионов в водном<br />
растворе свыше 100 мг/л необходимо учитывать<br />
выход хлора по току. Однако для расчета окислительной<br />
способности БЭХО, работающего на<br />
растворах с содержанием хлорид-ионов менее<br />
100 мг/л, можно вторым слагаемым следующей<br />
формулы пренебречь (рис. 4):<br />
где: C(O 2 ) – концентрация кислорода в растворе,<br />
мг/л;<br />
υ – скорость образования кислорода/хлора<br />
при определенной силе тока за 1 с, мг/с;<br />
Q – расход раствора через БЭХО, л/с.<br />
Одной из наиболее удобных химической примесью<br />
водных растворов в экспериментальной<br />
практике является железо.<br />
Безреагентные методы обезжелезивания<br />
могут быть применены, когда исходная вода<br />
Рис. 2. Концентрация остаточного хлора в растворе после его электролиза модельного раствора<br />
с различной концентрацией хлоридов на БЭХО<br />
9 • <strong>2012</strong> • ВОДООЧИСТКА<br />
15
16 Водоочистка<br />
Рис. 3. Зависимость выхода остаточного хлора от силы тока при различных концентрация хлоридов<br />
Рис. 4. Концентрация кислорода в растворе после его электролиза при различной скорости потока<br />
характеризуется: рН не менее 6,7; щелочностью<br />
– не менее 1 мг-экв/л; перманганатной<br />
окисляемостью – не более 7 мг О 2 /л.<br />
По стехиометрии на окисление 1 мг железа<br />
(II) расходуется 0,143 мг растворенного в воде<br />
кислорода, щелочность воды при этом снижается<br />
на 0,036 мг-экв/л.<br />
Или на окисление 5,6 мг железа требуется<br />
0,8 мг кислорода в каждом литре воды.<br />
ВОДООЧИСТКА • 9 • <strong>2012</strong><br />
Расчетная скорость образования концентрации<br />
кислорода 0,8 мг/л при скорости фильтрации<br />
200 л/ч (υ O2 = 0,045 мг/с) соответствует силе<br />
тока на электродах БЭХО I > 0,5 А.<br />
4Fe2+ - + O + 8HCO + 2H2O = 4Fe(OH) + 8CO .<br />
2 3<br />
3 2<br />
Однако на практике окислить и отфильтровать<br />
подобное количество железа (5,6 мг/л) при силе
тока 0,5 А не удается, что связано с малыми<br />
значениями скорости окисления кислородом и<br />
коагуляции окислившихся частиц Fe(OH) 3 .<br />
Полученные экспериментальные данные<br />
(табл. 2) на модельном растворе FeSО 4 ·10Н 2 О в<br />
дистиллированной воде свидетельствуют, что<br />
при расходе 200 л/ч и силе тока 2–6 А выход<br />
процесса окисления Fe 2+ , присутствующего<br />
в исходном растворе, находится в интервале<br />
10–13 %.<br />
Представленные данные в табл. 2 получены<br />
при окислении модельного раствора на БЭХО<br />
с последующей фильтрацией на фильтровальной<br />
бумаге для получения значений истинно<br />
окисленного железа, удаляемого фильтрацией.<br />
Однако практического применения фильтрация<br />
окисленного раствора на фильтровальной бумаге<br />
не имеет из-за маленькой скорости фильтрации<br />
Q < 0,5 л/мин.<br />
Рис. 5. Доля удаляемого растворенного железа<br />
Водоочистка<br />
Таблица 2<br />
Эффективность окислительной способности БЭХО<br />
Образец<br />
2<br />
Сила тока, А<br />
4 6<br />
Исходная концентрация Fe2+ , мг/л 11,58 14,51 10,4<br />
Остаточная концентрация Fe2+ , мг/л 8,84 9,89 1,65<br />
Окислено Fe2+ , мг/л 2,74 4,62 8,75<br />
Окислено теор. Fe2+ , мг/л 20,85 41,7 83,4<br />
Выход процесса от теор. в БЭХО, % 13,0 11,0 10,5<br />
Для реализации процесса обезжелезивания в<br />
проточном режиме Q = 200 л/ч были подобраны<br />
картриджи механической очистки различного<br />
рейтинга фильтрации 20–1 мкм.<br />
Подробное изучение процесса коагуляции<br />
частиц окисленного железа показало, что за<br />
время от момента прохождения частиц разрядного<br />
промежутка БЭХО до фильтрации<br />
на фильтроэлементе механической очистки<br />
t = 40 с массовую долю фильтруемых частиц<br />
можно представить следующим образом (рис. 5).<br />
После обработки модельного раствора в<br />
БЭХО в течение 40 с удается удалить на фильтровальной<br />
бумаге 0,1 мкм при силе тока 4–6 А<br />
от 32 до 78 % железа от первоначального<br />
содержания. Наиболее близкие к идеальной<br />
фильтрации (фильтровальной бумаге) результаты<br />
28–72 % при такой же силе тока дает<br />
фильтроэлемент из полипропиленовой нити<br />
9 • <strong>2012</strong> • ВОДООЧИСТКА<br />
17
18 Водоочистка<br />
тонкостью фильтрации 1 мкм при сохранении<br />
скорости потока, имеющего практическое<br />
значение Q = 200 л/ч.<br />
Таким образом, второй ступенью очистки<br />
экспериментальной установки должен быть<br />
фильтр механической очистки 1 мкм.<br />
Для дальнейшего инженерного расчета<br />
фильтрационных характеристик двух ступеней<br />
экспериментальной установки необходимо определить<br />
константу окислетельной способности,<br />
учитывающую отклонение окисленного железа<br />
от теоретически возможного при 100 %-ном<br />
выходе процесса.<br />
В общем виде уравнение материального<br />
баланса можно записать так:<br />
Q · C исх. = Q · C ост. + K(I) · υ(I) теор ,<br />
где: С исх. , С ост. – исходная и остаточная концентрация<br />
Fe 2+ в модельном растворе, мг/л;<br />
υ(I) теор. – теоретическая скорость окисления<br />
ионов Fe 2+ в модельном растворе<br />
выделяющимся кислородом при заданной<br />
силе тока;<br />
Q – текущий расход модельного раствора<br />
через экспериментальную установку.<br />
Константу окислительной способности можно<br />
выразить из уравнения материального баланса<br />
следующим образом:<br />
ВОДООЧИСТКА • 9 • <strong>2012</strong><br />
Данные серии экспериментов на модельном<br />
растворе с повышенными концентрациями Fe 2+<br />
от 7 до 15 мг/л при различной силе тока (4 и 6 А)<br />
на различных механических фильтрах от 20 до<br />
1 мкм показали, что константа окислительной<br />
способности БЭХО зависит от исходной концентрации<br />
С исх соединений железа и содержания<br />
хлоридов.<br />
Как и следовало ожидать, константа окислительной<br />
способности БЭХО синбатно зависит<br />
от силы тока и практически не зависит от<br />
содержания хлоридов в исходном растворе<br />
(рис. 6).<br />
Увеличение времени окисления на t ≈ 30 c не<br />
оказало существенного влияния на константу<br />
окислительной способности.<br />
Таким образом, зная величину константы<br />
окислительной способности, можно определить<br />
области практического применения<br />
экспериментальной установки для решения<br />
задач обезжелезивания воды с различными<br />
концентрациями Fe 2+ .<br />
Полученная зависимость может служить ориентиром<br />
в инженерных расчетах и проектировке<br />
очистного сооружения (его модуля) для очистки<br />
природных вод от соединений железа.<br />
Основным направлением дальнейшего<br />
улучшения очистных характеристик экспериментальной<br />
установки может стать увеличение<br />
скорости фильтрации при сохранении качества<br />
очистки от примесей железа менее 0,3 мг/л.<br />
Рис. 6. Зависимость константы окислительной способности БЭХО от исходного содержания хлоридов
Библиографический список<br />
1. Добровольский В. В. Биогеохимия мировой<br />
суши: Избранные труды, Т. III. – М.: Научный<br />
мир, 2009. – 440 с.<br />
2. Государственный доклад «О состоянии<br />
и об охране окружающей среды Российской Федерации<br />
в 2008 г.» подготовлен Министерством<br />
НАДЕЖНЫЙ ПРОВОДНИК<br />
В МИРЕ ПРИБОРОВ И АВТОМАТИКИ<br />
В каждом номере: организация сервиса<br />
КИП и автоматики; создание автоматизированных<br />
систем управления, их<br />
программное и техническое обеспечение;<br />
комплексное управление технологическими<br />
и бизнес-процессами; новые<br />
разработки электронной аппаратуры;<br />
тестирование технологического оборудования;<br />
метрологическая экспертиза и<br />
технические характеристики приборов и<br />
аппаратуры.<br />
В журнале приводятся примеры<br />
лучших отечественных разработок КИП<br />
и автоматики, плодотворного делового<br />
сотрудничества российских предприятий<br />
с зарубежными компаниями в<br />
области освоения выпуска приборов по<br />
лицензиям.<br />
Наши эксперты и авторы:<br />
В. И. Пахомов, главный инженер<br />
ПО «Спецавтоматика»; Д. А. Вьюгов, заместитель<br />
директора ООО «КИП-сервис»; начальник<br />
отдела компании «Систем Сенсор<br />
Фаир Детекторс», И. Н. Неплохов, канд.<br />
техн. наук; Г. И. Телитченко и В. Н. Швецов,<br />
cпециалисты ВНИИ метрологии;<br />
А. А. Алексеев, технический директор<br />
ЗАО «ЭМИКОН»; Д. Н. Громов, главный инженер<br />
НПФ «КонтрАвт»; Г. В. Леонов, заместитель<br />
проректора по научной работе<br />
КубГТУ; В. А. Никоненко, заслуженный<br />
метролог России, генеральный директор<br />
Водоочистка<br />
природных ресурсов и экологии Российской<br />
Федерации совместно с заинтересованными<br />
министерствами, федеральными службами,<br />
федеральными агентствами, другими организациями<br />
и учреждениями. – М., ООО «РППР<br />
РусКонсалтингГрупп» по заказу Министерства<br />
природных ресурсов и экологии Российской<br />
Федерации, 2009. – 488 с.<br />
http://kip.panor.ru<br />
ОАО НПП «Эталон»; М. С. Примеров, канд.<br />
техн. наук; главный инженер ЗАО «РТ-<br />
Софт»; В. С. Андреев, технический директор<br />
ОАО «Элара» и многие другие специалисты<br />
в области КИПиА.<br />
Председатель редакционного совета<br />
журнала — проф. В. Е. Красовский, ученый<br />
секретарь Института электронных<br />
управляющих машин им. И. С. Брука.<br />
Издается при информационной поддержке<br />
Российской инженерной академии,<br />
Института электронных управляющих<br />
машин, ВНИИ метрологии<br />
им. Д. И. Менделеева, ВНИИ метрологической<br />
службы и Союза машиностроителей.<br />
Ежемесячное издание. Объем —<br />
80 с. Распространяется по подписке и<br />
на отраслевых мероприятиях.<br />
ОСНОВНЫЕ РУБРИКИ<br />
Рынок аппаратуры<br />
Измерительные технологии<br />
и оборудование<br />
Интегрированные датчики<br />
Бесконтактные измерения<br />
Автоматизация<br />
Автоматика<br />
Обслуживание и ремонт<br />
Советы профессионалов<br />
Метрология<br />
индексы<br />
12533 84818<br />
Для оформления подписки через редакцию необходимо получить счет на оплату,<br />
прислав заявку по электронному адресу: podpiska@panor.ru или по факсу (499) 346-2073,<br />
а также позвонив по телефонам: (495) 749-2164, 211-5418, 749-4273.<br />
9 • <strong>2012</strong> • ВОДООЧИСТКА<br />
19<br />
На правах рекламы
20 Водоочистка<br />
УДК 628.161<br />
ИССЛЕДОВАНИЕ НОВОГО СОРБЦИОННО-<br />
КАТАЛИТИЧЕСКОГО МАТЕРИАЛА НА ОСНОВЕ<br />
МОДИФИЦИРОВАННЫХ БАЗАЛЬТОВЫХ ВОЛОКОН<br />
ДЛЯ ОЧИСТКИ ПИТЬЕВЫХ ВОД<br />
Буравлев В. О., аспирант, e-mail: masta54@mail.ru,<br />
Кондратюк Е. В., канд. техн. наук, доцент, e-mail: htie@mail.ru,<br />
Комарова Л. Ф., д-р техн. наук, профессор,<br />
Алтайский государственный технический университет им. И. И. Ползунова,<br />
656038, г. Барнаул, пер. Некрасова 64, тел.: 8 (3852) 24-55-19<br />
Исследованы сорбционные свойства материала на основе базальтового волокна с нанесенным<br />
каталитически активным покрытием из оксидов марганца в динамических условиях<br />
при извлечении ионов марганца из воды. Проведено сравнение полученного материала с<br />
зернистыми аналогами. Предложен способ его регенерации с помощью реагентов.<br />
Ключевые слова: сорбент, базальтовые волокна, оксидное покрытие, катализатор, очистка<br />
воды от марганца, регенерация.<br />
Study of a new sorption-catalytic material on the basis of modified basalt fibers for<br />
purification of drinking water<br />
Sorption properties of material on the basis of basalt fibers with applied catalytic active coating made<br />
of manganese oxide in dynamic conditions during extraction of ions of manganese from water, have<br />
been studied. Comparison of received material with grained analogs has been carried out. Method<br />
of its regeneration with the help of reagents has been suggested.<br />
Key words: sorbent, basalt fibers, oxide coating, catalyzer, water purification from manganese,<br />
regeneration.<br />
ВВЕДЕНИЕ<br />
Проблемы, связанные с недостатком качественных<br />
источников водоснабжения, становятся<br />
одними из наиболее актуальных во всем мире.<br />
Поверхностные водные объекты уже давно<br />
испытывают значительное антропогенное воздействие<br />
и вследствие этого имеют широкий<br />
спектр несвойственных им загрязнений. Поэтому<br />
для целей водоснабжения все большее распространение<br />
получают подземные скважины,<br />
имеющие стабильный химический состав на<br />
протяжении всех сезонов года и защищенные<br />
от микробиологического воздействия.<br />
Анализ подземных вод многих районов<br />
Алтайского края и Новосибирской области<br />
показал, что в них наблюдается превышение<br />
ВОДООЧИСТКА • 9 • <strong>2012</strong><br />
содержания железа и марганца до 50–100 ПДК,<br />
в совокупности с невысоким рН в диапазоне<br />
от 6,3 до 7,3 это делает воду практически непригодной<br />
для использования как в технологических,<br />
так и питьевых целях без ее предварительной<br />
подготовки. Основным принципом обезжелезивания<br />
и деманганации воды является окисление<br />
ионов Fe (II) до Fe (III) и Mn (II) до Mn (III–IV), с<br />
последующей фильтрацией образовавшихся<br />
хлопьев [1].<br />
Процесс окисления соединений железа<br />
и марганца можно осуществить с помощью<br />
химических реагентов [KMnO 4 , Сa(OH) 2 , Cl 2<br />
и пр.] или аэрационных методов (упрощенная<br />
или глубокая аэрация), а также с применением<br />
каталитических материалов в качестве загрузки
фильтров [1–4]. Основываясь на литературных<br />
данных и исходя из диаграммы Пурбэ рV–pH<br />
для соединений железа и марганца [5], можно<br />
утверждать, что окисление ионов Mn (II) до Mn<br />
(IV) происходит только в щелочной среде при<br />
рН более 8,5. При наличии в воде катализатора<br />
и кислорода процесс можно осуществить уже<br />
при рН 7,5. Поэтому наиболее эффективным<br />
способом удаления марганца из воды считается<br />
ее предварительная аэрация и последующее<br />
доокисление ионов Mn 2+ контактным способом<br />
на каталитической загрузке [1, 2].<br />
Альтернативой зернистым загрузкам в данном<br />
случае являются волокнистые сорбенты. Большой<br />
перспективой обладают базальтовые волокна,<br />
используемые в качестве матрицы (носителя)<br />
для нанесения на них различных оксидных<br />
композиций с целью получения каталитически<br />
активных материалов. Такие сорбенты имеют<br />
высокоразвитую поверхность (до 8 м 2 /г), низкую<br />
плотность загрузки (150–350 кг/м 3 ), позволяют<br />
очищать воду от частиц размером 2–5 мкм,<br />
организовывать технологический процесс на<br />
основе картриджных или патронных фильтров.<br />
Нами разработан способ получения сорбционнокаталитического<br />
материала с функциональным<br />
покрытием из оксидов марганца, получивший<br />
рабочее название «Марганосорб» [6].<br />
Целью данной работы является исследование<br />
технологических параметров полученного волокнистого<br />
сорбента для последующего использования<br />
в водоочистных устройствах для очистки воды<br />
от ионов марганца, для этого необходимо изучить<br />
его сорбционные и каталитические характеристики,<br />
продолжительность времени защитного<br />
действия фильтра, сорбционную емкостью, способ<br />
и режим регенерации, сравнить эффективность<br />
работы с существующими аналогами.<br />
Водоочистка<br />
Таблица<br />
Фильтрующий материал<br />
Параметры загрузок фильтра<br />
Масса загрузки, кг Высота загрузки, мм<br />
Birm 0,10 180<br />
Цеолит природный 0,25 180<br />
«Марганосорб» 0,02 60*<br />
* Изначально высота загрузки сорбента составляла 180 мм, в процессе очистки за счет уплотнения материала высота<br />
уменьшалась в среднем до 60 мм.<br />
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ<br />
Для определения сорбционных характеристик<br />
полученного материала проводили испытания<br />
в динамических условиях.<br />
Для определения динамической сорбционной<br />
емкости использовались растворы<br />
с начальными концентрациями 0,25; 0,50;<br />
1,00 мг/л, при этом рН раствора составлял<br />
6,9–7,1. «Марганосорб» помещали в прозрачную<br />
колонку из пластика диаметром 55 мм, масса –<br />
20 г, скорость фильтрования поддерживали<br />
12 м/ч, направление фильтрования – сверхувниз.<br />
Концентрацию катионов марганца<br />
определяли до и после процесса сорбции<br />
фотометрическим методом на фотоколориметре<br />
КФК – 3МП по стандартным методикам [7]. Для<br />
сравнения полученного сорбента с аналогами<br />
(цеолит и Birm) были проведены эксперименты<br />
по очистке загрязненной ионами марганца<br />
воды с концентрацией 0,5 мг/л и скоростью<br />
фильтрования 12 м/ч. Для создания идентичных<br />
условий начальная высота загрузки была выбрана<br />
одинаковой. Параметры загрузок фильтра<br />
представлены в табл.<br />
Регенерацию сорбента производили с помощью<br />
приготовленного раствора соляной<br />
кислоты с концентрацией 0,001 % об. и водной<br />
промывки.<br />
РЕЗУЛЬТАТЫ<br />
ПРОВЕДЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ<br />
Процесс окисления ионов марганца (II) в воде<br />
можно описать уравнениями [5]:<br />
Mn 2+ +1/2O 2 + H 2 O → MnO 2 + 2H + , (1)<br />
Mn 2+ +1/4O 2 + 3/2H 2 O → MnOOH + 2H + , (2)<br />
3Mn 2+ + 1/2O 2 + 3H 2 O → Mn 3 O 4 + 6H + , (3)<br />
Mn 3 O 4 + 2H + → 2MnOOH + Mn 2+ , (4)<br />
Mn 3 O 4 + 4H + → MnO 2 + 2Mn 2+ + 2H 2 O. (5)<br />
9 • <strong>2012</strong> • ВОДООЧИСТКА<br />
21
22 Водоочистка<br />
Ионы Mn (II) в растворе окисляются растворенным<br />
кислородом до Mn (IV), через стадию<br />
диспропорционирования оксида с более низкой<br />
II, III<br />
валентностью Mn 3О или MnIIIOOH. При-<br />
4<br />
сутствие в растворе катализатора в виде MnO2 ускоряет ее деманганацию [1,2,8–10].<br />
Рассматривая механизм очистки воды от<br />
марганца, стоит отметить сложность протекающих<br />
процессов, которые накладывают свои<br />
эффекты, основным же является взаимодействие<br />
кислорода с ионами марганца на поверхности<br />
загрузки и протекающими структурными преобразованиями<br />
соединений.<br />
ВОДООЧИСТКА • 9 • <strong>2012</strong><br />
Для определения динамических сорбционных<br />
характеристик материала были проведены<br />
эксперименты по извлечению ионов Mn 2+ из<br />
модельных растворов при различных концентрациях,<br />
результаты которых приведены на<br />
рис. 1. Можно отметить, что зависимости 1–3<br />
имеют схожую динамику и в каждом эксперименте<br />
достигалась высокая эффективность<br />
деманганации. Одним из доказательств влияния<br />
нанесенного каталитического покрытия является<br />
тот факт, что необработанное базальтовое волокно<br />
(зависимость 4) практически не извлекает<br />
марганца из воды.<br />
Рис. 1. Зависимость эффективности деманганации воды от удельного профильтрованного объема:<br />
начальная концентрация С н , мг/л, «Марганосорб»: – 1 – 0,25; – 2 – 0,5; – 3 – 1; базальтовое волокно:<br />
– 4 – 0,5<br />
Рис. 2. Зависимость остаточной концентрации Mn 2+ от удельного профильтрованного объема:<br />
конечная концентрация Ск(Mn 2+ ), мг/л, «Марганосорб»: – 1 – 0,25 мг/л; – 2 – 0,5 мг/л; – 3 – 1 мг/л;<br />
ПДК Mn 2+ в питьевой воде: – 4 – 0,5 мг/л
Водоочистка<br />
Рис. 3. Эффективность деманганации воды до и после регенерации при начальной концентрации<br />
С н = 0,25 мг/л: – 1 – до регенерации ; – 2 – после регенерации<br />
На рис. 2 представлены зависимости остаточной<br />
концентрации Mn 2+ от удельного профильтрованного<br />
объема, из которого видно,<br />
что для зависимостей 2 и 3 удельный профильтрованный<br />
объем до проскока ионов<br />
марганца, концентрация которых превышает<br />
0,1 мг/л (зависимость 4), начинается практически<br />
одновременно. Вероятнее всего, в данном<br />
случае эксперимент попадает в область, где<br />
происходит «соперничество» нескольких факторов.<br />
С одной стороны, увеличение исходной<br />
концентрации должно уменьшать время защитного<br />
действия фильтра, с другой – повышаются<br />
вероятность столкновения взаимодействующих<br />
объектов и сорбционная емкость материала.<br />
Для начальной концентрации 0,25 мг/л (зависимость<br />
1) характерно постепенное увеличение<br />
остаточной концентрации ионов Mn 2+ в<br />
воде, что вызвано исчерпанием сорбционной<br />
емкости.<br />
Проведенные эксперименты по регенерации<br />
полученного материала с помощью водной<br />
промывки показали, что процесс не осуществляется<br />
в должной мере и позволяет восстановить<br />
не более 15 % исходных сорбционных<br />
свойств сорбента. По всей видимости, энергия<br />
удержания загрязнений превалируют в данном<br />
случае, поэтому была изучена возможность<br />
реагентной отмывки материала с помощью<br />
слабого раствора HCl. На рис. 3 приведены за-<br />
висимости эффективности деманганации воды<br />
до и после регенерации сорбента при извлечении<br />
из воды Mn 2+ c начальной концентрацией<br />
С н = 0,25 мг/л. Регенерация сорбента прошла<br />
достаточно успешно, и его сорбционная емкость<br />
практически полностью восстановилась. Более<br />
резкое снижение эффективности очистки после<br />
пропущенных 3,25 л/г, в отличие от первоначального<br />
опыта, свидетельствует о неполноте<br />
регенерации или снижении активности в нижней<br />
части сорбента. Путем дальнейших исследований<br />
в данном направлении возможно увеличить<br />
эффективность отмывки «Марганосорба» от<br />
загрязнений и подобрать более недорогой и<br />
доступный расходный реагент или разработать<br />
способ водной промывки.<br />
На рис. 4 представлены зависимости эффективности<br />
деманганации воды после регенерации<br />
материала. Для начальных концентрация 0,25 и<br />
0,5 мг/л регенерация проходит успешно и сорбционные<br />
свойства восстанавливаются полностью,<br />
для 1 мг/л, по всей видимости, количество<br />
реагента или времени воздействия оказалось<br />
недостаточным в данном эксперименте, так как<br />
сорбент имеет высокоразвитую лабиринтную<br />
структуру.<br />
Для сравнения эффективности работы<br />
«Марганосорба» и выявления конкурентных<br />
преимуществ перед аналогами были выбраны<br />
клиноптилолитовый туф (цеолит) Сокирниц-<br />
9 • <strong>2012</strong> • ВОДООЧИСТКА<br />
23
24 Водоочистка<br />
Рис. 4. Эффективность деманганации воды после регенерации материала: концентрация С н , мг/л:<br />
– 1 – 0,25; – 2 – 0,5; – 3 – 1<br />
кого месторождения (Закарпатье, Украина) и<br />
каталитический материал Birm (Clack Co, США).<br />
Полученные экспериментальные данные представлены<br />
на рис. 5.<br />
Из рис. 5 видно, что природный цеолит в<br />
условиях эксперимента имеет невысокую сорбционную<br />
емкость. Вероятнее всего, на данной<br />
высоте рабочего слоя сорбента не успевает образоваться<br />
фронт сорбции, поэтому максимальная<br />
эффективность составила 67 %. Как известно,<br />
клиноптилолиты обладают в основном катионообменными<br />
свойствами, поэтому со временем<br />
эффект очистки будет плавно уменьшаться за<br />
счет исчерпания обменной емкости.<br />
Материал Birm показал высокую эффективность<br />
очистки воды от ионов марганца за счет<br />
наличия оксидного каталитического слоя. Сорбционная<br />
способность, так же как и у цеолита,<br />
убывает практически линейно, но причины ее<br />
постепенного снижения отличаются от него.<br />
Вероятнее всего, постепенное накопление на<br />
поверхности окисленных форм марганца приводит<br />
к некоторому снижению каталитической<br />
активности материала, к тому же в межзерновом<br />
пространстве загрузки увеличивается скорость<br />
течения воды, которая увлекает за собой часть<br />
задержанных загрязнений. Данный процесс<br />
характерен для всех зернистых загрузок, поэтому<br />
их применение эффективно с высотой<br />
не менее 0,8 м [2].<br />
ВОДООЧИСТКА • 9 • <strong>2012</strong><br />
Как видно из рис. 5, волокнистый сорбент<br />
имеет значительно большую сорбционную<br />
емкость по сравнению с аналогами, снижение<br />
эффективности очистки происходит плавно<br />
и в течение более длительного времени.<br />
«Марганосорб», имеющий большую удельную<br />
поверхностью контакта, чем зернистые материалы,<br />
способствует не только окислению<br />
ионов марганца, но и эффективно задерживает<br />
нерастворимые формы веществ, так как<br />
хаотично расположенные волокна являются<br />
труднопреодолимым препятствием для коллоидных<br />
загрязнений.<br />
Снижение эффективности очистки возможно<br />
как ввиду исчерпания сорбционной емкости<br />
за счет покрытия активной поверхности<br />
гидроксидами марганца, так и постепенных<br />
изменений, происходящих в волокнистой загрузке,<br />
при которых уменьшается ее высота и<br />
увеличивается гидравлическое сопротивление,<br />
поэтому в ней возникают байпасные эффекты у<br />
стенок фильтра. Стоит отметить, что для таких<br />
фильтрующих материалов диффузионные<br />
ограничения не столь значительны, как ее<br />
геометрические изменения (сжатие), в ходе<br />
которых изменяются плотность загрузки и<br />
расстояние между волокнами.<br />
Учитывая сложную гидродинамику потока<br />
через базальтовые волокна, наиболее выгодно<br />
их использовать в двух направлениях:
Водоочистка<br />
Рис. 5. Зависимость эффективности деманганации воды от удельного профильтрованного объема:<br />
С н = 0,5 мг/л; сорбенты: – 1 – цеолит; – 2 – Birm; – 3 – «Марганосорб-3»<br />
в виде свободно распределенной загрузки<br />
[10] или плотно упакованных картриджных<br />
элементов (микрофильтрации) [11]. В первом<br />
случае максимально используется высокоразвитая<br />
поверхность сорбента, позволяющая<br />
обеспечить максимальное взаимодействие<br />
активных центров и ионов марганца. С другой<br />
стороны, такая плотность загрузки может не<br />
гарантировать достаточную производительность<br />
одновременно с требуемой компактностью<br />
устройства. К тому же в этом случае не исключаются<br />
смывы и проскок окисленных соединений<br />
марганца через материал. Использование<br />
материала с высокой плотностью упаковки в<br />
виде трубчатого или рулонного мембранного<br />
элемента позволяет увеличить эффективность<br />
очистки воды от уже окислившихся соединений<br />
марганца, так как те будут задерживаться в<br />
лабиринтной структуре материала, поэтому<br />
на таких устройствах возможно обеспечение<br />
технологически выгодных производительностей<br />
при определенной компактности устройства.<br />
Единственным недостатком способа является<br />
резкое снижение доступной поверхности<br />
сорбента, поэтому в будущем необходимо соотнести<br />
все преимущества и недостатки перед<br />
окончательным выбором.<br />
ВЫВОДЫ<br />
Проведанные исследования нового волокнистого<br />
материала показали, что его можно<br />
использовать в целях очистки воды от марганца.<br />
Сорбент отличается хорошими кинетическими<br />
характеристиками за счет высокоразвитой поверхности,<br />
что дает возможность обеспечивать<br />
эффективную работу фильтра при малых объемах<br />
загрузки. При условии более детального<br />
исследования способов регенерации сорбента<br />
и дальнейшей разработки устройств для его<br />
применения он может составить большую<br />
конкуренцию существующим зернистым<br />
аналогам.<br />
Библиографический список<br />
1. Николадзе Г. И. Технология очистки<br />
природных вод. – М.: Высшая школа. – 1987. –<br />
479 с.<br />
2. Водоподготовка: Справочник [под ред.<br />
д-р техн. наук С. Е. Беликова]. – М.: Аква-Терм,<br />
2007. – 240 с.<br />
3. Bierlein K. А. Modeling Manganese Sorption<br />
and Surface Oxidation During Filtration. Diss. …<br />
Master of Science In Environmental Engineering<br />
Blacksburg VA, <strong>2012</strong>, 49 p.<br />
9 • <strong>2012</strong> • ВОДООЧИСТКА<br />
25
26 Водоочистка<br />
4. Pham M. Two-Stage Filtration to Control<br />
Manganse and DBPS at the Lantern Hill Water<br />
Treatment Plant // Masters Projects of Environmental<br />
& Water Resources Engineering, 2010. – № 9 – 18 p.<br />
5. Buamah R. Adsorptive Removal of Manganese,<br />
Arsenic and Iron from Groundwater. Diss. ….<br />
The Degree of doctor, Delft. Netherlands. 2009,<br />
198 p.<br />
6. Применение новых фильтрующих материалов<br />
на основе модифицированных базальтовых<br />
волокон в водоочистке / В. О. Буравлев,<br />
Я. Б. Сенькив, Е. В. Кондратюк, Л. Ф. Комарова.<br />
– Материалы 4-й Всероссийской конференции<br />
студентов, аспирантов и молодых ученых с<br />
международным участием «Технологии и оборудование<br />
химической, биотехнологической<br />
и пищевой промышленности». – Бийск, 2011. –<br />
С. 467.<br />
7. Лурье Ю. Ю. Унифицированные методы<br />
анализа вод. – М.: Химия, 1973. – С. 376.<br />
индексы<br />
12531 84816<br />
На правах рекламы<br />
8. Murray J. W. 1985 Oxidation of Mn(II):<br />
initial mineralogy, oxidation state and aging /<br />
J.W. Murray, J.G. Dillard., R. Giovanoli, H. Moers,<br />
W. Stumm. Geochim Cosmochim Acta 49, 463–<br />
470 p.<br />
9. Mettler S. In situ removal of iron from<br />
ground water: Fe (II) oxygenation, and precipitation<br />
products in a calcareous aquifer. Diss…. Doctor of<br />
Natural Sciences, Zürich, 2002. – 158 p.<br />
10. Radhakrishnan R. Structure and Ozone<br />
Decomposition Reactivity of Supported Manganese<br />
Oxide Catalysts. Diss. … Doctor of philosophy<br />
in Chemical Engineering, Blacksburg VA, 2001. –<br />
р. 142.<br />
11. Лебедев И. А. Разработка технологий<br />
фильтровально-сорбционной очистки воды от<br />
нефтепродуктов, взвешенных веществ и ионов<br />
железа с применением минеральных базальтовых<br />
волокон. Дис. … канд. техн. наук. – Барнаул,<br />
2007. – 111 с.<br />
УНИВЕРСАЛЬНОЕ ПОСОБИЕ<br />
ДЛЯ РУКОВОДИТЕЛЕЙ ЭЛЕКТРОЦЕХОВ<br />
В каждом номере: практические<br />
рекомендации по организации работы<br />
электроцехов, безаварийной и экономичной<br />
работе электрооборудования;<br />
проверка и ремонт; оптимизация<br />
работы электроцехов; нормирование,<br />
оплата и охрана труда электриков; повышение<br />
квалификации персонала;<br />
советы профессионалов; зарубежный<br />
и отечественный опыт; ежемесячные<br />
обзоры новинок промышленной<br />
электротехники и многое другое.<br />
Наши эксперты и авторы: А. С. Земцов,<br />
директор по инжинирингу ОАО<br />
«Электрозавод»; Б. К. Максимов, проф.<br />
МЭИ; В. А. Матюшин, исполнительный<br />
директор НПП «СпецТех»; П. А. Николаев,<br />
гл. инженер ОАО «Электрокабель. Кольчугинский<br />
завод»; Р. Ф. Раскулов, ведущий<br />
конструктор ОАО «Свердловский<br />
завод трансформаторов тока»; В. Н. Аксенов,<br />
генеральный директор Усть-<br />
Каменогорского конденсаторного завода;<br />
М. В. Матвеев, директор по развитию пусконаладочной<br />
фирмы «ЭЗОП» и многие<br />
другие ведущие специалисты в области<br />
эксплуатации электрооборудования.<br />
Председатель редакционного совета<br />
— Э. А. Киреева, проф. Институ-<br />
http://electro.panor.ru<br />
та повышения квалификации «Нефтехим».<br />
Издается при информационной поддержке<br />
Московского энергетического<br />
института и Российской инженерной<br />
Академии.<br />
Ежемесячное издание. Объем —<br />
80 с. Распространяется по подписке и<br />
на отраслевых мероприятиях.<br />
ОСНОВНЫЕ РУБРИКИ<br />
Оптимизация работы<br />
электроцехов<br />
Приборы и электрообрудование<br />
Диагностика и испытания<br />
Энергосбережение<br />
Обмен опытом<br />
Автоматизация. Системы<br />
автоматики и телемеханики<br />
Эксплуатация и ремонт.<br />
Продление срока службы<br />
электрообрудования<br />
Мастер-класс<br />
Нормирование и оплата труда<br />
Охрана труда и ТБ<br />
Организация труда в электроцехах<br />
Повышение квалификации<br />
Для оформления подписки через редакцию необходимо получить счет на оплату, прислав заявку по электронному адресу:<br />
podpiska@panor.ru или по факсу (499) 346-2073, а также позвонив по телефонам: (495) 749-2164, 211-5418, 749-4273.
УДК 628.16<br />
УЛЬТРАФИЛЬТРАЦИЯ В СРАВНЕНИИ<br />
С ТРАДИЦИОННОЙ ТЕХНОЛОГИЕЙ<br />
ПРЕДОЧИСТКИ 1<br />
Практически на всех крупных промышленных<br />
предприятиях есть потребность в очищенной<br />
воде. В зависимости от применения используется<br />
вода как обессоленная, так и просто<br />
очищенная от механических и органических<br />
примесей (осветленная). Учитывая, что на<br />
установку обессоливания требуется подавать<br />
осветленную воду, можно говорить о том, что<br />
осветление воды требует практически любое<br />
промышленное предприятие. Более того,<br />
сегодня ситуация такова, что требования к<br />
качеству осветленной воды постоянно растут,<br />
а качество исходной воды падает.<br />
Для осветления воды повсеместно в СССР<br />
использовалась стандартная традиционная<br />
технология с применением обычно двух ступеней<br />
обработки воды: отстойников-осветлителей<br />
и механического фильтрования на фильтрах с<br />
зернистой загрузкой. Последние десять лет в<br />
России появилась и начала активно внедряться<br />
новая мембранная технология осветления –<br />
ультрафильтрация.<br />
Эта технология уже апробирована как на<br />
многих промышленных предприятиях, в том<br />
числе энергетики, так и городских водоканалах<br />
Водоподготовка<br />
Парилова О. Ф., технический директор, ООО «Экодар-Л»,<br />
142784, МО, Ленинский район, д. Румянцево, Бизнес-Парк «Румянцево», стр. 1,<br />
e-mail: ekodar@ekodar.ru<br />
В статье дана информация, которая позволяет лучше представить пределы применения<br />
новых технологий и области ее наибольшей эффективности.<br />
Ключевые слова: осветление воды, ультрафильтрационные мембраны, промышленные стоки.<br />
Ultrafiltration in comparison with traditional technology of advanced treatment<br />
An article presents information which allows to imagine better limits of application of new technologies<br />
in the field of its more effectiveness.<br />
Key words: water clarification, ultrafiltration membranes, industrial drains.<br />
мира. В связи с этим и для разработчиков ВПУ,<br />
и для эксплуатирующих организаций появилась<br />
необходимость сравнения новых и традиционных<br />
решений.<br />
Далее представлена информация, которая позволяет<br />
лучше представить пределы применения<br />
новых технологий и области ее наибольшей<br />
эффективности.<br />
Ультрафильтрация – процесс разделения<br />
растворов высокомолекулярных и низкомолекулярных<br />
соединений, а также удаления<br />
взвешенных и коллоидных частиц размером от<br />
0,02–0,1 мкм на полимерных мембранах низкого<br />
давления [1]. Ультрафильтрация предназначена<br />
для обработки загрязненных поверхностных<br />
вод и стоков, обеспечивает значительное<br />
уменьшение мутности, органических веществ,<br />
коллоидного индекса (SDI), уменьшение концентрации<br />
вирусов и бактерий.<br />
Наиболее широко используемые в промышленности<br />
ультрафильтрационные [2] мембраны<br />
представляют собой капиллярные волокна<br />
диаметром 0,8 или 1,2 мм из гидрофильного<br />
полиэфирсульфона, или ПВДФ, устойчивые к<br />
воздействию оксидантов. При фильтровании<br />
1 4-я Всероссийская конференция «Реконструкция энергетики – <strong>2012</strong>», 5–6 июня <strong>2012</strong> г., Москва, ООО «ИНТЕХЭКО»,<br />
www.intecheco.ru.<br />
9 • <strong>2012</strong> • ВОДООЧИСТКА<br />
27
28 Водоподготовка<br />
Рис. 1. Принципиальная схема ультрафильтрационной установки<br />
происходит отсечение веществ с номинальной<br />
молекулярной массой в среднем 150 кДа.<br />
Обеспечиваемая мутность фильтрата – менее<br />
0,1 NTU (0,056 мг/л). Полые волокна объединяются<br />
в модули. В одном модуле может находиться<br />
несколько десятков тысяч волокон.<br />
Природные воды представляют собой<br />
сложную многокомпонентную динамическую<br />
систему, в состав которой входят соли (преимущественно<br />
в виде ионов, молекул и комплексов),<br />
органические вещества (в молекулярных соединениях<br />
и в коллоидном состоянии), газы<br />
(в виде молекул и гидратированных соединений),<br />
диспергированные примеси, гидробионты<br />
(планктон, бентос, нейстон, пагон), бактерии и<br />
вирусы. Чрезвычайно сложный молекулярный<br />
состав поверхностных вод, а также сезонные<br />
изменения таких параметров, как мутность,<br />
цветность и окисляемость, не позволяют точно<br />
рассчитать работу ультрафильтрационной<br />
установки и предсказать режим ее работы. Для<br />
определения эффективного режима работы<br />
ультрафильтрационной установки, правильного<br />
расчета схемы ультрафильтрации и проведения<br />
проектных работ необходимы пилотные испытания.<br />
Пилотная ультрафильтрационная установка<br />
производства ООО «Экодар» обеспечивает возможность<br />
испытаний разных типов мембран и<br />
подбор наиболее экономичного для заказчика<br />
технического решения по осветлению воды с<br />
применением современных технологий.<br />
ВОДООЧИСТКА • 9 • <strong>2012</strong><br />
ПРИНЦИП РАБОТЫ<br />
УЛЬТРАФИЛЬТРАЦИОННОЙ<br />
УСТАНОВКИ<br />
Принципиальная технологическая схема и<br />
внешний вид блоков фильтрующих модулей<br />
установки ультрафильтрации приведены на<br />
рис. 1 и 2 соответственно.<br />
В процессе фильтрования воды через ультрафильтрационные<br />
мембраны происходит<br />
накопление на них задержанных взвешенных,<br />
коллоидных веществ и микроорганизмов.<br />
Это приводит к потере производительности,<br />
увеличению перепада давления на мембране.<br />
Восстановление первоначальных свойств<br />
мембраны производится при промывке модуля<br />
обратным током воды. При усиленных загрязнениях,<br />
связанных с адсорбцией веществ<br />
неорганического происхождения на поверхности<br />
мембраны и образованием биопленки,<br />
производится химически усиленная промывка<br />
с использованием серной кислоты или щелочи<br />
и гипохлорита натрия. Выбор реагента связан<br />
с качественным и количественным составом<br />
загрязнения.<br />
Во время промывок установки ультрафильтрации<br />
производится сброс задержанных<br />
примесей. Обычно собственные нужды<br />
установки составляют 2–15 % от ее производительности<br />
(зависит от качества обрабатываемой<br />
воды). Более точное значение можно<br />
получить после проведения пилотных испытаний.
а)<br />
б)<br />
Рис. 2. Варианты внешнего вида блоков модулей<br />
установки ультрафильтрации горизонтального<br />
(а) и вертикального (б) типа<br />
Стандартная установка ультрафильтрации<br />
состоит из следующих блоков:<br />
1. Блок насосов подачи исходной воды на<br />
блок фильтрующих модулей. Насосы подачи<br />
исходной воды оснащены частотными приводами.<br />
2. Блок фильтров грубой очистки. Для<br />
защиты мембран от крупной грубодисперсной<br />
взвеси предусматривается блок самопромывных<br />
сетчатых фильтров с тонкостью фильтрования<br />
100–300 мкм. Фильтры работают в автоматическом<br />
режиме. Отключение фильтра производится<br />
по заданному параметру перепада давления<br />
или по времени. Продолжительность промывки<br />
одного фильтра составляет около 5–10 с.<br />
Водоподготовка<br />
3. Блок дозирования коагулянта/гипохлорита<br />
натрия. Дозирование реагента позволяет<br />
укрупнить содержащиеся частицы коллоидных<br />
веществ, тем самым повысить эффективность<br />
процесса ультрафильтрационной очистки воды.<br />
Тип и эффективная доза реагента зависят от<br />
качества исходной воды и типа ультрафильтрационной<br />
мембраны и подбираются во время<br />
пилотных испытаний. Дозирование осуществляется<br />
автоматически по сигналу расходомера.<br />
4. Блок фильтрующих модулей. Установка<br />
состоит из блоков ультрафильтрационных мембранных<br />
модулей. Количество модулей в одном<br />
блоке и блоков определяется в соответствии с<br />
необходимой производительностью и качеством<br />
исходной воды.<br />
5. Блок промывки. Блок промывки мембран<br />
функционирует в двух режимах: водная<br />
и химически усиленная промывки. Блок промывки<br />
комплектуется насосами промывочной<br />
воды, емкостями дозируемых реагентов и насосами<br />
– дозаторами реагентов.<br />
Во время химической промывки на мембранные<br />
блоки подаются по очереди растворы<br />
гидроксида натрия + гипохлорита натрия или<br />
серной кислоты. С каждым типом раствора<br />
производится замачивание в течение 10 мин.<br />
Стоки от химически усиленной промывки<br />
направляются в баки-нейтрализаторы, где производится<br />
их нейтрализация. Нейтрализованные<br />
стоки до рН 6,5–8,5 отправляются на сброс.<br />
Фильтроцикл блока ультрафильтрационных<br />
модулей может колебаться в течение года из-за<br />
изменения качества исходной воды и составлять<br />
от 20 мин до 1 ч. Водная промывка производится<br />
обратным током воды в течение 1 мин из бака<br />
осветленной воды.<br />
Для обеспечения подобного режима работы<br />
установки ультрафильтрации снабжаются системой<br />
автоматического управления, и все переключения<br />
потоков производятся автоматически.<br />
Неоднократно проведенные испытания ультрафильтрации<br />
на разных водах подтверждают<br />
возможность получения на ней осветленной<br />
воды высокого качества.<br />
Далее приведены экспериментальные сравнительные<br />
данные работы ультрафильтрации<br />
9 • <strong>2012</strong> • ВОДООЧИСТКА<br />
29
30 Водоподготовка<br />
Таблица<br />
Экспериментальные данные работы традиционной технологии осветления<br />
(осветлитель и механические фильтры) с ультрафильтрацией<br />
Параметр Исходная вода<br />
Традиционная<br />
технология<br />
Речная вода<br />
Ультрафильтрация<br />
Мутность, мг/л 2,7–4,2 0–0,31 0<br />
Окисляемость, мг О 2 /л 12,8–16,4 3,6–4,0 3,7–4,0<br />
Цветность, град. 140–180 10 8<br />
Доза коагулянта<br />
по Al O , мг/л<br />
2 3<br />
– 21–36 6–12<br />
Промышленные стоки<br />
Мутность, мг/л 3,0–10,0 – 0<br />
Окисляемость, мг О 2 /л 5,4–9,5 5,6–6,9 3,1–3,9<br />
Цветность, град. 40–50 15–30 10–20<br />
Доза коагулянта, мг/л –<br />
и традиционной технологии одной и той же<br />
воды. Такое сравнение было проведено для<br />
нескольких водоисточников, приведен типовой<br />
результат для двух разных источников воды:<br />
один источник – поверхностная природная вода,<br />
второй – промышленные стоки.<br />
Условием проведения сравнения технологий<br />
было получение на ультрафильтрации воды<br />
такого же качества, как и на традиционной<br />
установке. Как видно из приведенных данных,<br />
на ультрафильтрации удавалось получать<br />
требуемое качество осветления (и даже чуть<br />
лучшее) при дозе коагулянта примерно в 3 раза<br />
меньшей, чем для традиционной технологии.<br />
Учитывая, что флокулянт при ультрафильтрации<br />
не используется в принципе, а объем сточных<br />
вод сравним, можно говорить о существенном<br />
снижении эксплуатационных затрат при переходе<br />
от традиционной схемы осветления к мембранной<br />
технологии.<br />
Дополнительно можно отметить, что с увеличением<br />
дозы коагулянта при ультрафильтрации<br />
до значений таких же, как при традиционной<br />
технологии, качество осветления существенно<br />
возрастало. Так, окисляемость и цветность в<br />
этом варианте становились раза в 2–3 меньше,<br />
чем при применении традиционной технологии.<br />
ВОДООЧИСТКА • 9 • <strong>2012</strong><br />
190<br />
(по сернокислому железу)<br />
Таким образом, можно говорить о том, что<br />
ультрафильтрация позволяет:<br />
– уйти от громоздких отстойников, осветлителей<br />
и песчаных фильтров (занимаемая ультрафильтрацией<br />
площадь на порядок меньше, чем<br />
для стандартной установки водоподготовки);<br />
– снизить затраты на реагенты (для ультрафильтрации<br />
требуется ~ в три раза меньше<br />
коагулянта и не нужен дорогой флокулянт);<br />
– существенно повысить качество обработанной<br />
воды даже при ухудшении качества<br />
исходной воды (практически полностью удаляются<br />
взвешенные вещества, бактерии и вирусы;<br />
ультрафильтрация – стерилизующая фильтрация,<br />
на 60–70 % снижается содержание органических<br />
веществ).<br />
Библиографический список<br />
6–8<br />
по Al 2 O 3<br />
1. Дытнерский Ю. И. Баромембранные<br />
процессы. Теория и расчет. – М., Химия, 1986. –<br />
271 с.<br />
2. Устимова И. Г., Парилова О. Ф. и др. Сравнение<br />
ультрафильтрационных половолокнных<br />
мембранных модулей, используемых в очистке<br />
поверхностных вод // Вопросы радиационной<br />
безопасности. – № 4. – 2010. – С. 36–47.
9 • <strong>2012</strong> • ВОДООЧИСТКА<br />
31<br />
На правах рекламы
32 Водоотведение<br />
УДК 628.292.65.011.4<br />
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЕРОЯТНОСТИ<br />
И ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТИ АВАРИЙ<br />
СООРУЖЕНИЙ ДЛЯ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД<br />
Игнатчик С. Ю., канд. техн. наук, доцент СПбГАСУ, гл. инженер ООО «АВиВ»,<br />
тел: (812) 316-72-97,<br />
е-mail: Ign73@yandex.ru<br />
Предложена методика определения вероятности и продолжительности аварий при эксплуатации<br />
в автоматизированном режиме сооружений для очистки сточных вод в пределах<br />
гарантированного ресурса и при эксплуатации за его пределом.<br />
Ключевые слова: канализационные очистные сооружения, вероятность и продолжительность<br />
аварий.<br />
Determination of the probability and continuance of accidents at constructions for<br />
wastewaters purification<br />
Methodology of determination of probability and continuance of accidents during exploitation in<br />
automated mode of constructions for wastewaters purification in frameworks of guaranteed resource<br />
and during exploitation beyond the limit of guaranteed resource, has been suggested.<br />
Key words: sewage purification installations, probability and continuance of accidents.<br />
В статье приведен метод, позволяющий прогнозировать<br />
вероятность Р(t) и продолжительность<br />
T-аварийных состояний канализационных<br />
очистных сооружений (КОС). Актуальность<br />
темы определяется тем, что в соответствии<br />
законодательством [1] при разработке проекта<br />
реконструкции КОС требуется обосновывать<br />
решения по предотвращению аварийных сбросов<br />
сточных вод. Однако в технической литературе<br />
публикации по определению продолжительности<br />
аварийных сбросов с учетом случайного<br />
характера появления неисправностей и отказов<br />
сооружений отсутствуют. Поэтому, выполняя<br />
НИР при издании [2], был разработан метод<br />
определения P(t), T для блочных КОС заводского<br />
изготовления с учетом износных явлений, когда<br />
λ(t) = const.<br />
При разработке метода КОС рассматривается<br />
как система, состоящая из отдельных блоков,<br />
эксплуатируемых в автоматизированном<br />
режиме. Каждый блок включает сооружения<br />
определенного технологического назначения<br />
ВОДООЧИСТКА • 9 • <strong>2012</strong><br />
(механической и биологической очистки, обработки<br />
осадка, насосных и воздуходувных<br />
станций, сетей и др.). При этом показатели<br />
надежности отдельных сооружений в блоках –<br />
интенсивность неисправностей и отказов λ i –<br />
определяют по накопленной при эксплуатации<br />
информационно-аналитической базе данных<br />
или в соответствии с установленным фирмойизготовителем<br />
гарантированным ресурсом [2, 3].<br />
В отличие от отдельных сооружений, для<br />
выделенных технологических блоков КОС<br />
вероятность и продолжительность аварийных<br />
состояний предлагается рассчитывать по математическим<br />
моделям. В статье под аварийным<br />
состоянием понимается состояние блока, когда<br />
качество очистки сточной воды в нем не соответствует<br />
проектной документации.<br />
Расчет выполняется в следующей последовательности,<br />
определяются:<br />
1) интенсивность (частота) отказов λ(t) сооружений<br />
и оборудования, входящих в состав<br />
блоков КОС;
2) кратность резервирования (составляется<br />
расчетная логическая схема оценки надежности)<br />
сооружений и оборудования в блоках, при<br />
которых достигается требуемая степень очистки<br />
сточных вод;<br />
3) вероятность появления возможных<br />
состояний (включая аварийные) блоков,<br />
входящих в состав технологической схемы<br />
КОС;<br />
4) продолжительность пребывания блока в<br />
аварийных состояниях.<br />
На 1-м этапе с учетом опыта эксплуатации<br />
сооружений и оборудования, входящих в состав<br />
технологической схемы КОС, или по паспортным<br />
данным изготовителя [3, 4] устанавливается<br />
интенсивность (частота) их отказов λ.<br />
При этом выбор расчетной модели обосновывается<br />
по результатам экспериментального<br />
исследования закономерности изменения<br />
интенсивности отказов [3]. Экспериментально<br />
установлено [4], что поток отказов оборудования<br />
и сооружений для очистки сточных<br />
вод в пределах гарантированного ресурса<br />
достоверно описывается экспоненциальным<br />
распределением при λ(t) = λ = const. В случае<br />
эксплуатации за пределом гарантированного<br />
ресурса для учета износных явлений может<br />
применяться двухпараметрическое распределение,<br />
когда интенсивность отказов возрастает<br />
в процессе эксплуатации, например<br />
λ(t) = λ + k ∙ t a .<br />
На 2-м этапе, чтобы составить расчетную<br />
логическую схему блока, определяется кратность<br />
резервирования сооружений в нем. Она<br />
может определяться по данным изготовителя<br />
(рекомендациям СНИП) или выполняя технологический<br />
расчет. Методика, разработанная<br />
для выполнения технологических расчетов, с<br />
примером приведена в [5].<br />
На 3-м этапе, учитывая результаты 1-го и 2-го<br />
этапов, составляется модель, описывающая<br />
процесс изменения состояния блока. По ней<br />
определяется вероятность появления возможных<br />
состояний (включая аварийные) блока в<br />
течение времени t. При этом в общей постановке<br />
изменение состояния блоков КОС в автоматизированном<br />
режиме эксплуатации описывается<br />
Водоотведение<br />
матрицей переменных интенсивностей |λ (t)|, i, j<br />
где i, j = 0, 1, ... , n, λ(t) = λ + k ∙ ta .<br />
Элементы матриц |λ (t)| удовлетворяют<br />
i, j<br />
условиям λ (t) ≥ 0, λ (t) = – λ (t) и<br />
i, j i, j i для<br />
любого i. При этом вероятности перехода блока<br />
из i-го в j-е состояние определяются, как:<br />
при Р i, j ≥ 0; ,<br />
где: n – конечное множество состояний, в<br />
которых может находиться блок в процессе<br />
эксплуатации;<br />
λ i, j (t) – интенсивность перехода блока<br />
за единицу времени из состояния i в состояние<br />
j;<br />
F i (t) – вероятность появления отказа сооружений<br />
в блоке за расчетный период<br />
эксплуатации.<br />
При указанных ограничениях случайный процесс<br />
изменения состояния блока моделируется<br />
системой:<br />
где: λ(t) – интенсивность отказов одного сооружения;<br />
k – число сооружений в блоке (механической<br />
и биологической очистки, обработки<br />
осадка, насосных и воздуходувных станций,<br />
сетей и др.);<br />
i – номер состояния рассматриваемого<br />
блока, когда из k сооружений i отказало;<br />
P i (t) – вероятность нахождения блока в i–ем<br />
аварийном состоянии.<br />
В соответствии с [6] сооружения блока должны<br />
эксплуатироваться по схеме нагруженного<br />
резерва, поэтому в (1) λ 0 (t) = kλ(t), λ i (t) = (k – i)λ(t).<br />
Система (1) может решаться численным или<br />
аналитическим методом. При аналитическом решении<br />
вероятность P i (t) появления i аварийного<br />
состояния определяется по формуле:<br />
9 • <strong>2012</strong> • ВОДООЧИСТКА<br />
33
34 Водоотведение<br />
Здесь:<br />
Применяя (2), определяют вероятность P i (t)<br />
появления (рис. 1, 2) возможных состояний<br />
(включая аварийные) блока в течение времени t.<br />
В статье данный этап расчета показан на<br />
примере блока, оборудованного аэротенком<br />
из 4 секций. Для этого, принимая в (2) k =4,<br />
λ(t) = λ + k ∙ t a , получены формулы, по которым<br />
определяется вероятность аварийных состояний<br />
блока в течение t:<br />
– при аварийном отключении одной секции<br />
аэротенка:<br />
– то же двух секций:<br />
– то же трех секций:<br />
ВОДООЧИСТКА • 9 • <strong>2012</strong><br />
– то же четырех секций:<br />
Для иллюстрации на рис. 1, 2 приведены<br />
результаты расчета P i (t) по указанным формулам<br />
при эксплуатации блока в пределах гарантированного<br />
ресурса, когда λ(t) = λ = const, и при<br />
эксплуатации за пределом гарантированного<br />
ресурса, когда λ(t) = λ + k ∙ t a . Здесь показано,<br />
в какой степени могут влиять износные отказы<br />
(когда λ(t) ≠ const) на риск появления чрезвычайных<br />
ситуаций, вызванных авариями.<br />
На 4-м этапе определяется средняя за период<br />
продолжительность аварий. Расчет выполняется<br />
в указанной на 3-м этапе последовательности,<br />
применяя формулы:<br />
Для иллюстрации на рис. 3 приведены<br />
результаты расчета продолжительности пребывания<br />
блока во всех состояниях (включая<br />
аварийные) в течение времени. Здесь (на<br />
примере аэротенка) показано, что по мере<br />
появления износных отказов оборудования<br />
КОС, эксплуатируемых в автоматизированном<br />
режиме, продолжительность аварийных сбросов<br />
Рис. 1. Вероятность возможных состояний аэротенка при эксплуатации:<br />
а) в пределах гарантированного ресурса, когда λ(t) = λ = const; б) за пределом гарантированного ресурса,<br />
когда λ(t) = λ + k ∙ ta а)<br />
б)<br />
: 1 – при работе всех секций аэротенка; 2 – при аварийном отключении одной<br />
секции аэротенка; 3 – то же 2 секций; 4 – 3 секций; 5 – 4 секций
а)<br />
Водоотведение<br />
Рис. 2. Вероятность эксплуатации аэротенка: а) в пределах гарантированного ресурса;<br />
б) за пределом гарантированного ресурса: 1 – при работе 4, 3, 2 секций; 2 – при одновременном аварийном<br />
отключении 3, 4 секций<br />
а)<br />
Рис. 3. Продолжительность возможных состояний аэротенка при эксплуатации:<br />
а) в пределах гарантированного ресурса; б) за пределом гарантированного ресурса:<br />
1 – при работе 4, 3, 2 секций; 2 – при одновременном аварийном отключении 3, 4 секций<br />
в окружающую среду может возрастать в 2–<br />
3 раза. Соответственно, растут затраты на<br />
внеплановое техническое обслуживание и<br />
ремонт КОС, что подтверждает необходимость<br />
их учета при оценке эффективности инвестиций<br />
за жизненный цикл.<br />
ВЫВОДЫ<br />
1. Разработан метод для оценки вероятности<br />
появления и продолжительности<br />
аварийных состояний канализационных<br />
очистных сооружений. Получены рас-<br />
б)<br />
б)<br />
четные формулы, позволяющие учитывать<br />
износ оборудования и сооружений при<br />
эксплуатации за пределом гарантированного<br />
ресурса.<br />
2. Установлено, что по мере износа оборудования<br />
канализационных очистных<br />
сооружений, эксплуатируемых в автоматизированном<br />
режиме, продолжительность<br />
аварийных сбросов в окружающую среду,<br />
затраты на внеплановое техническое<br />
обслуживание и ремонт за жизненный<br />
цикл могут возрастать в 2–3 раза.<br />
9 • <strong>2012</strong> • ВОДООЧИСТКА<br />
35
36 Водоотведение<br />
Библиографический список<br />
1. Положение о составе разделов проектной<br />
документации и требованиях к их содержанию<br />
(утв. постановлением Правительства<br />
от 16.02.2008 РФ № 87).<br />
2. Игнатчик С. Ю., Ильин Ю. А., Саркисов<br />
С. В. и др. Руководство по оценке надежности<br />
оборудования систем водоснабжения и<br />
водоотведения. ВСП 40-02-10. – М.: МО РФ, 2010.<br />
3. Игнатчик С. Ю. Методика и результаты<br />
исследования вероятностных показателей на-<br />
индексы<br />
16576 82714<br />
ВОДООЧИСТКА • 9 • <strong>2012</strong><br />
На правах рекламы<br />
дежности сооружений для очистки сточных вод:<br />
Сб. науч. тр. ВИТИ и ВАТиТ. – Вып. 10. – СПб, 2011.<br />
4. Игнатчик С. Ю. Определение интенсивности<br />
отказов и ремонтов сооружений для<br />
очистки сточных вод // Водоочистка. – <strong>2012</strong>. –<br />
№ 8. – С. 25–30.<br />
5. Игнатчик С. Ю. Методика мониторинга<br />
технологических показатели надежности сооружений<br />
для очистки сточных вод: Сб. науч.<br />
тр. ВИТИ и ВАТиТ. – Вып. 10. – СПб., 2011.<br />
6. О водоснабжении и водоотведении.<br />
(Федеральный закон РФ от 07.12.2011 № 416-ФЗ).<br />
ЛУЧШИЕ ИДЕИ. ЛУЧШИЙ ОПЫТ<br />
http://gendirektor.panor.ru/<br />
В каждом номере: актуальные вопросы<br />
управления производством; практический<br />
опыт ведущих российских и зарубежных<br />
предприятий, в т. ч. в области<br />
модернизации производства, антикризисного<br />
управления, технической политики,<br />
инновационного менеджмента; создание<br />
эффективной системы управления<br />
качеством; эксклюзивная информация из<br />
Госдумы РФ, Минэкономразвития РФ, Федеральной<br />
антимонопольной службы и<br />
других ведомств о законодательных инициативах<br />
и готовящихся нормативных<br />
актах; лучший мировой опыт страхования<br />
промышленных рисков и создания системы<br />
риск-менеджмента на предприятии;<br />
внедрение новейших ИТ-разработок<br />
в промышленности; судебная и арбитражная<br />
практика, консультации ведущих<br />
юристов; управление персоналом.<br />
Бизнес-кейсы; рецепты успеха от признанных<br />
консультантов по управлению.<br />
Наши эксперты и авторы: А. В. Кушнарев,<br />
управляющий директор ОАО<br />
«Нижнетагильский металлургический<br />
комбинат»; В. В. Семенов, директор Департамента<br />
базовых отраслей Минпромторга<br />
РФ; М. В. Гейко, генеральный директор<br />
завода «Русская механика», Рыбинск;<br />
И. В. Поляков, генеральный директор<br />
омского ПО «Радиозавод им. А. С. Попова»;<br />
А. Б. Юрьев, управляющий директор<br />
Новокузнецкого металлургического комбината;<br />
А. В. Клюжев, исполнительный<br />
директор Волгоградского тракторного<br />
завода; В. А. Корсун, генеральный директор<br />
ОАО «Карат»; А. А. Бережной, генеральный<br />
директор компании ЗАО «Ральф<br />
Рингер»; В. А. Спиричев, генеральный<br />
директор компании «Валетек Продимпекс»;<br />
А. В. Баранов, проф., директор<br />
«Центра «Оргпром»; Ю. П. Адлер, глава<br />
Гильдии профессионалов качества, проф.;<br />
В. Н. Клюшников, начальник управления<br />
технического регулирования и стандартизации<br />
Росстандарта; В. В. Верещагин,<br />
руководитель Клуба директоров РСПП,<br />
президент РусРиска, а также руководители<br />
министерств и ведомств, руководители<br />
комитетов ТПП РФ и РСПП, Комитета ГД<br />
РФ по экономической политике и предпринимательству,<br />
ведущие эксперты в области<br />
управления, технической политике,<br />
финансов, экономической безопасности.<br />
Журнал издается при информационной<br />
поддержке РСПП, ТПП РФ, Института<br />
статистических исследований<br />
и экономики знаний ГУ-ВШЭ, Русского<br />
общества управления рисками.<br />
Ежемесячное полноцветное издание.<br />
Объем — 88 с. Распространяется<br />
по подписке и на отраслевых мероприятиях.<br />
ОСНОВНЫЕ РУБРИКИ<br />
Менеджмент инноваций<br />
Техническая политика<br />
Антикризисное управление<br />
От первого лица: «Я — директор»<br />
Управление финансами<br />
Стратегический менеджмент<br />
Управление качеством<br />
Экономическая безопасность<br />
Риск-менеджмент<br />
Арбитражная практика<br />
Новое в законодательстве<br />
Зарубежный опыт<br />
Нормирование, организация<br />
и оплата труда<br />
Психология управления<br />
Для оформления подписки через редакцию необходимо получить счет на оплату, прислав заявку по электронному адресу:<br />
podpiska@panor.ru или по факсу (499) 346-2073, а также позвонив по телефонам: (495) 749-2164, 211-5418, 749-4273.
УДК 628.169.2:628.349<br />
Глубокая очистка сточных вод дождевой и<br />
промышленно-дождевой канализации является<br />
одним из приоритетных и наиболее актуальных<br />
направлений в области охраны водных ресурсов.<br />
В настоящее время большинство разрабатываемых<br />
и изготавливаемых очистных установок,<br />
вследствие определенных технологических<br />
особенностей и технико-экономических показателей,<br />
не могут быть использованы для<br />
очистки сточных вод с больших водосборных<br />
территорий – порядка сотен и тысяч гектаров,<br />
и поэтому их применяют преимущественно на<br />
автозаправочных станциях, паркингах и других<br />
объектах с небольшой водосборной площадью.<br />
Для глубокой очистки больших объемов<br />
сточных вод дождевой и промышленно-дождевой<br />
канализации целесообразно внедрение<br />
Научные разработки<br />
ОБЕЗВОЖИВАНИЕ ОСАДКОВ<br />
ПРИ ОЧИСТКЕ СТОЧНЫХ ВОД ДОЖДЕВОЙ<br />
И ПРОМЫШЛЕННО-ДОЖДЕВОЙ КАНАЛИЗАЦИИ<br />
С ПРИМЕНЕНИЕМ АЛЮМОСИЛИКАТНЫХ СОРБЕНТОВ<br />
И ФЛОКУЛЯНТОВ<br />
Царев Н. С. Технология обезвоживания осадков при очистке сточных вод дождевой и промышленно-дождевой<br />
канализации с применением алюмосиликатных сорбентов и флокулянтов<br />
/ Автореф. канд.дисс. Спец.: 05.23.04 Водоснабжение, канализация, строительные<br />
системы охраны водных ресурсов. – Екатеринбург: Уральский федеральный университет<br />
им. первого Президента России Б. Н. Ельцина, <strong>2012</strong>. – 20 c.<br />
Разработана технология обезвоживания осадков, получаемых на стадии отстаивания,<br />
которая позволит создать эффективную сорбционно-седиментационную технологию<br />
очистных сооружений дождевой и промышленно-дождевой канализации для больших водосборных<br />
территорий.<br />
Ключевые слова: сточные воды, реагентный метод очистки, флокуляционная обработка,<br />
природные сорбенты.<br />
Sludges’ dewatering during purification of wastewaters of rain and industrial stormwater<br />
sewage with the usage of aluminosilicate sorbents and flocculants<br />
Technology of sludges dewatering received at a stage of sedimentation which will allow to create<br />
effective sorption-sedimentation technology of purification installations of rain and industrialstormwater<br />
sewage for large-scale water-collecting territories, has been developed.<br />
Key words: wastewaters, reagent method of treatment, flocculation treatment, natural sorbents.<br />
сорбционно-седиментационной технологии,<br />
основанной на использовании в качестве<br />
основного реагента природного высокодисперсного<br />
гидрофобного алюмосиликатного<br />
сорбента, дозируемого в воду в виде суспензии.<br />
Для интенсификации последующего процесса<br />
отстаивания после введения твердофазного<br />
реагента воду дополнительно обрабатывают<br />
раствором катионного флокулянта.<br />
Другой важной областью применения такой<br />
технологии является очистка промышленных и<br />
промышленно-дождевых сточных вод крупных<br />
промышленных предприятий с целью использования<br />
для производственного водоснабжения,<br />
поскольку применение указанных реагентов не<br />
приводит к увеличению концентрации солевых<br />
компонентов в воде.<br />
9 • <strong>2012</strong> • ВОДООЧИСТКА<br />
37
38 Научные разработки<br />
При отстаивании воды после реагентой<br />
обработки образуется осадок, обезвоживание<br />
которого является важнейшей стадией технологического<br />
процесса. Однако особенности<br />
физико-химических и технологических свойств, а<br />
также закономерности флокуляции, седиментации<br />
и фильтрования подобных осадков изучены<br />
недостаточно, чтобы создать эффективную<br />
технологию их обезвоживания и подготовки к<br />
утилизации.<br />
Актуальность исследования определена<br />
необходимостью разработки технологии обезвоживания<br />
осадков, получаемых на стадии<br />
отстаивания, что позволит создать полностью<br />
завершенную, экономически и экологически<br />
эффективную сорбционно-седиментационную<br />
технологию очистных сооружений дождевой<br />
и промышленно-дождевой канализации для<br />
больших водосборных территорий.<br />
Научная новизна работы состоит в том, что в<br />
ходе исследования указанных осадков получены<br />
следующие результаты:<br />
1. Экспериментально установлено, что при<br />
фильтровании удельное сопротивление слоя<br />
осадка снижается с увеличением содержания<br />
твердой фазы в исходном осадке и возрастает<br />
при повышении разности давлений фильтрования.<br />
На основании выявленных закономерностей<br />
научно обоснованы стадии технологии<br />
кондиционирования и обезвоживания осадков.<br />
2. Получена эмпирическая математическая<br />
модель, устанавливающая зависимость удельного<br />
объема осадка, образующегося в отстойнике,<br />
содержания в нем твердой фазы от дозы алюмосиликатного<br />
сорбента, используемого для<br />
обработки воды, и концентрации взвешенных<br />
веществ в исходной сточной воде. Модель представляет<br />
собой уравнения регрессии, позволяющие<br />
рассчитывать указанные технологические<br />
параметры для подобных систем.<br />
3. Экспериментально установлена более высокая<br />
флокулирующая способность высокомолекулярных<br />
слабоосновных анионных флокулянтов<br />
в процессах кондиционирования исследуемых<br />
осадков. Определены тип и массовый расход<br />
реагента, а также условия флокуляционной<br />
обработки осадка по стадиям обезвоживания.<br />
ВОДООЧИСТКА • 9 • <strong>2012</strong><br />
4. На основании кинематической теории<br />
стесненного осаждения концентрированных<br />
суспензий научно обосновано и экспериментально<br />
подтверждено, что скорость осаждения<br />
частиц сфлокулированного осадка и содержание<br />
твердой фазы в образующемся сгущенном<br />
осадке возрастают с увеличением высоты слоя<br />
исходного осадка.<br />
5. Установлены особенности процесса фильтрования<br />
осадков под действием сил гравитации,<br />
вакуума и давления. Показано, что фильтрационные<br />
свойства исследуемых дисперсных систем<br />
отличают их от осадков других типов тем, что<br />
при показателе сжимаемости меньше единицы<br />
процесс механического обезвоживания на<br />
фильтр-прессах можно эффективно проводить<br />
под действием как постоянного, так и постепенно<br />
увеличивающегося давления фильтрования.<br />
ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ<br />
На основании методов очистки сточных<br />
вод дождевой и промышленно-дождевой<br />
канализации, применяемых в нашей стране и<br />
за рубежом, автором работы делается вывод,<br />
что для очистки больших объемов сточных вод<br />
наиболее перспективными являются реагентные<br />
методы. При этом особого внимания заслуживает<br />
технология, предусматривающая использование<br />
сорбционно-флокулирующего реагента одноразового<br />
использования, дозируемого в виде<br />
суспензии в поток очищаемых сточных вод.<br />
Твердофазный реагент (в данной работе –<br />
«Экозоль-401») представляет собой природный,<br />
специальным образом модифицированный<br />
алюмосиликат, обладающий свойствами сорбента<br />
и соосадителя. Он является представителем<br />
нового поколения реагентов, разрабатываемых<br />
в Уральском государственном лесотехническом<br />
университете.<br />
Технология очистки сточных вод и ее аппаратурное<br />
оформление разработаны в инжиниринговой<br />
Научно-проектной фирме «ЭКО-ПРОЕКТ»<br />
(Екатеринбург). Принципиальная схема очистных<br />
сооружений представлена на рис. 1.<br />
Подобная технология внедрена на очистных<br />
сооружениях сточных вод промышленно-дождевой<br />
канализации следующих предприятий:
Научные разработки<br />
Рис. 1. Принципиальная схема сорбционно-седиментационной очистки сточных вод дождевой<br />
и промышленно-дождевой канализации<br />
ОАО «Уралмаш» (производительность – 22 тыс. м 3 /<br />
сут.), ЗАО «Нижнесергинский метизно-металлургический<br />
завод» (производительность – 3 тыс. м 3 /<br />
сут.), ЗАО «Березовский электрометаллургический<br />
завод» (производительность – 2,4 тыс. м 3 /сут.).<br />
Далее приведены характеристики отходов,<br />
образующихся при очистке сточных вод дождевой<br />
и промышленно-дождевой канализации,<br />
и описаны методы подготовки их к утилизации.<br />
Сделан вывод, что самым проблемным и наименее<br />
изученным является осадок, образующийся<br />
при отстаивании сточных вод, особенно в случае<br />
их предварительной реагентной обработки.<br />
Наибольший вклад в изучение данного вопроса<br />
внесли специалисты ОАО «НИИ ВОДГЕО»,<br />
разработавшие «Рекомендации по расчету<br />
систем сбора, отведения и очистки поверхностного<br />
стока с селитебных территорий городов,<br />
промышленных предприятий и расчету условий<br />
выпуска его в водные объекты» (Москва, 2006).<br />
В этом документе приведены также и рекомендации,<br />
касающиеся подготовки к утилизации<br />
осадков, образующихся в песколовках, аккумулирующих<br />
емкостях и отстойниках. Однако<br />
в нем отсутствуют данные по фильтрационным<br />
и седиментационным свойствам осадков,<br />
рекомендации по выбору типа флокулянта для<br />
их кондиционирования, а также не приведены<br />
параметры работы оборудования механического<br />
обезвоживания осадков.<br />
С учетом того что проблема очистки сточных<br />
вод дождевой канализации селитебных и<br />
промышленных территорий стоит довольно<br />
остро, то необходимость дальнейшего изучения<br />
физико-химических и технологических свойств<br />
осадков в развитие рекомендаций ОАО «НИИ<br />
ВОДГЕО» является очевидной.<br />
Далее в работе приведены результаты исследований<br />
физико-химических и технологических<br />
свойств исследуемых осадков.<br />
При внедрении рассматриваемой технологии<br />
очистки сточных вод дозу твердофазного<br />
реагента (D т.р. ) варьируют, как правило, в<br />
зависимости от качества исходной воды и<br />
требуемой глубины ее очистки. Кроме того, во<br />
время работы очистных сооружений происходит<br />
изменение концентрации загрязняющих компонентов<br />
в исходной воде. В качестве параметра,<br />
определяющего степень загрязнения сточных<br />
вод, была принята концентрация взвешенных<br />
веществ (С взв. ). Для анализа влияния указанных<br />
факторов на технологические характеристики<br />
осадка использована модель тонкослойного<br />
отстойника. D т.р. варьировали от 30 до 60 мг/дм 3<br />
(x 1 ), С взв. – от 60 до 130 мг/дм 3 (x 2 ). Функциями<br />
отклика являлись удельный объем осадка V ос. , %,<br />
9 • <strong>2012</strong> • ВОДООЧИСТКА<br />
39
40 Научные разработки<br />
от объема очищенной воды (y 1 ) и содержание<br />
твердой фазы в образующемся осадке C тв.ф. ,<br />
кг/м 3 (y 2 ). Был реализован полный факторный<br />
эксперимент 32 и в кодовой системе получены<br />
следующие уравнения:<br />
y 1 = 0,5 + 0,04 ∙ x 1 + 0,09 ∙ x 2 + 0,03 ∙ x 1 ∙ x 2 , (1)<br />
y 2 = 25,78 + 2,67 ∙ x 2 . (2)<br />
Сопоставление величин коэффициентов в<br />
уравнении (1) показывает, что С взв. (х 2 ) оказывает<br />
большее влияние на V ос. (y 1 ), чем D т.р. (х 1 ). Кроме<br />
того, имеет место эффект взаимодействия<br />
факторов, который может быть обусловлен тем,<br />
что дисперсной фазой осадка являются частицы<br />
бентонитовой глины (основа твердофазного<br />
реагента) с сорбированными их поверхностью<br />
сфлокулированными частицами взвеси. Из<br />
уравнения (2) видно, что C тв.ф. (y 2 ) зависит только<br />
от С взв. (х 2 ).<br />
Зависимость (1) в натурном масштабе представлена<br />
в виде графика на рис. 2. Уравнение<br />
(2) в натурном масштабе имеет вид:<br />
ВОДООЧИСТКА • 9 • <strong>2012</strong><br />
C тв.ф. = 18,5 + 0,1 ∙ С взв. . (3)<br />
С помощью полученных зависимостей можно<br />
прогнозировать показатели V ос. и C тв.ф. , выполнять<br />
расчет сооружений и аппаратов обезвоживания<br />
осадка.<br />
Рис. 2. Зависимость (1) в натуральном<br />
масштабе: V ос. = f (С взв. , D т.р. )<br />
Кроме особенностей формирования исследуемые<br />
осадки имеют ряд других отличий.<br />
В табл. 1 выполнено их сравнение с осадками<br />
других типов.<br />
Рассматриваемые осадки имеют минеральное<br />
происхождение, о чем можно судить исходя из<br />
величины зольности, и в сравнении с другими<br />
типами осадков большую плотность твердой<br />
фазы. Щелочное значение рН осадков обусловлено<br />
составом очищаемых сточных вод, а также<br />
реагентом «Экозоль-401», имеющим щелочную<br />
реакцию и входящим в состав осадка.<br />
Экспериментально установлена высокая<br />
сжимаемость исследуемых осадков и найдена<br />
зависимость величины удельного массового<br />
сопротивления слоя осадка фильтрованию (r м ) от<br />
содержания твердой фазы в исходном осадке (С):<br />
(коэффициент достоверности аппроксимации<br />
– R 2 = 0,85).<br />
Из уравнения (4) следует, что с возрастанием<br />
С уменьшается величина r м . Такой характер зависимости<br />
отличает исследуемые дисперсные<br />
системы от известных осадков хозяйственнобытовых<br />
сточных вод и указывает на некоторые<br />
сходства их фильтровальных характеристик с<br />
осадками природных вод.<br />
Полученные результаты положены в основу<br />
разработки данной технологии обезвоживания<br />
осадков и могут быть использованы при определении<br />
технологических параметров работы<br />
проектируемых и действующих очистных сооружений.<br />
Далее работа содержит результаты исследований<br />
процессов кондиционирования и<br />
обезвоживания исследуемых осадков.<br />
ЗАКОНОМЕРНОСТИ<br />
КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ОСАДКОВ<br />
ФЛОКУЛЯНТАМИ<br />
Из анализа полученных фильтрационных<br />
характеристик исследованных осадков сделан<br />
вывод, что осадки являются труднофильтруемыми.<br />
По этой причине процесс их обезвоживания<br />
будет эффективен лишь при условии предвари-
Научные разработки<br />
Сравнение физико-химических и технологических свойств осадков<br />
Наименование показателя<br />
Сточные воды дождевой<br />
и промышленно-дождевой<br />
канализации<br />
осадки от обработки<br />
воды твердофазным<br />
реагентом<br />
и флокулянтом<br />
(данные автора)<br />
осадки из отстойников,<br />
аккумулирующих<br />
резервуаров<br />
(литературные<br />
данные)<br />
Природные<br />
воды<br />
осадки из отстойников<br />
и осветлителей<br />
(литературные<br />
данные)<br />
Таблица 1<br />
Хозяйственно-бытовые<br />
сточные воды<br />
осадки первичных<br />
отстойников<br />
(литературные<br />
данные)<br />
неуплотненный<br />
активный ил<br />
(литературные<br />
данные)<br />
Удельное количество осадка,<br />
% от объема очищенной воды<br />
0,3–0,5 0,5–2,0 0,1–1,0 0,4-0,5 0,6–1,0<br />
Влажность, % 97,0–98,5 95,0–99,0 95,0–99,7 93–93,8 99,2–99,7<br />
Плотность твердой фазы, кг/м3 2500–2650 2500 1200 1200–1600 1100–1500<br />
Зольность, %<br />
Удельное сопротивление слоя<br />
75–80 70–90 33–79 20–40 18–35<br />
осадка фильтрованию,<br />
х1011 м/кг<br />
16,5–733 Нет данных 70–1400 150–400 50–500<br />
Показатель сжимаемости 0,65–0,98 Нет данных 0,60–1,35 0,90–0,99 1,00–1,14<br />
РН<br />
Содержание металлов, %:<br />
8,2–8,7 Нет данных 7,4 5–8 6,5–8<br />
Si 11,8–15,6 16,3–37,4 0,8–19,7 10,1–26,2 8,3–15,9<br />
Аl 2,6–6,2 1,2–5,8 3,7–9,5 0,1–4,9 1,9–7,0<br />
Fе 1,6–5,7 0,8– 2,0 0,1–1,8 1,7–4,9 2,5–6,5<br />
Cd 0,002–0,1 0,0001 < 0,0002 Нет данных Нет данных<br />
Сu 0,01–1,33 0,008–0,03 < 0,02 0,08–0,64 0,08–0,16<br />
Ni 0,01–0,05<br />
0,0002–<br />
0,0015<br />
< 0,01 0,16–2,32 0,16–2,72<br />
Zn 0,01–0,33<br />
0,0007–<br />
0,005<br />
< 0,06 0,08–0,16 0,16–0,24<br />
Pb 0,01–0,03 0,005–0,075 < 0,02 Нет данных Нет данных<br />
Cr 0,04–0,25<br />
0,0001–<br />
0,0004<br />
< 0,02 0,30–1,05 до 0,82<br />
Содержание нефтепродуктов,<br />
%<br />
0,2–3,3 0,5–5<br />
тельного кондиционирования путем обработки<br />
флокулянтами и минеральными реагентами.<br />
Из флокулянтов применили высокомолекулярные<br />
полиэлектролиты серии «Праестол»<br />
производства ООО «Дегусса Евразия» и «Зетаг»<br />
производства ЗАО «БАСФ». Использованы неионогенный<br />
полиэлектролит, анионные и катионные<br />
флокулянты с различной молекулярной<br />
массой и содержанием ионогенных групп.<br />
Нет<br />
данных<br />
Нет данных Нет данных<br />
Эффективность применения реагентов оценена<br />
при гравитационном сгущении осадков и<br />
механическом обезвоживании фильтрованием.<br />
Выявлено, что интенсифицировать оба процесса<br />
позволяет слабоосновный (содержание<br />
ионогенных групп в пределах 3–10 %) анионный<br />
флокулянт «Праестол 2510». Основные результаты<br />
по обезвоживанию осадка под давлением<br />
представлены на рис. 3.<br />
9 • <strong>2012</strong> • ВОДООЧИСТКА<br />
41
42 Научные разработки<br />
Рис. 3. Влияние типа флокулянта на производительность<br />
мембранного фильтр-пресса.<br />
Массовый расход флокулянтов – 5 кг/т сухого<br />
вещества осадка<br />
Массовый расход флокулянта «Праестол 2510»<br />
для обработки осадка на стадии его гравитационного<br />
сгущения составляет 0,3–0,5 кг/т сухого<br />
вещества, на стадии механического обезвоживания<br />
на фильтр-прессах – 5–7 кг/т.<br />
Установлено, что условия смешивания раствора<br />
флокулянта с осадком оказывают влияние<br />
на процесс его последующего обезвоживания.<br />
Рекомендуемые гидродинамические характеристики<br />
смесителя: средний квадратичный<br />
ВОДООЧИСТКА • 9 • <strong>2012</strong><br />
градиент скорости перемешивания – 200 с -1 ,<br />
продолжительность – не менее 2 с.<br />
Определенные параметры позволяют в<br />
случае с процессом гравитационного сгущения<br />
добиться увеличения концентрации твердой<br />
фазы в уплотненном осадке на 15 %, а в случае<br />
механического обезвоживания повысить удельную<br />
производительность оборудования на 20 %.<br />
В результате сопоставления полученных<br />
результатов по реагентному кондиционированию<br />
исследуемых осадков и литературных данных<br />
по технологиям обработки полиэлектролитами<br />
воды, осадков и промышленных суспензий выявлена<br />
важная особенность объекта исследования,<br />
состоящая в том, что для его обработки эффективны<br />
слабоосновные анионные флокулянты.<br />
Это проиллюстрировано на рис. 4.<br />
ЗАКОНОМЕРНОСТИ ГРАВИТАЦИОННОГО<br />
СГУЩЕНИЯ ОСАДКОВ<br />
В работе установлено влияние высоты слоя<br />
исходного осадка на процесс гравитационного<br />
сгущения.<br />
В ходе экспериментов исследуемый осадок<br />
обрабатывали флокулянтом «Праестол 2510»,<br />
Рис. 4. Области применения органических флокулянтов (сопоставление литературных данных<br />
с полученными в работе результатами)
после чего в условиях медленного механического<br />
перемешивания сгущали при высоте<br />
налива 0,17; 045; 0,95 и 1,25 м. Установлено, что<br />
при уплотнении осадка имеет место процесс<br />
стесненного осаждения твердой фазы. При этом<br />
скорость осаждения осадка возрастает при<br />
увеличении исходной высоты его налива. Кроме<br />
того, у проб осадка разной высоты наблюдаются<br />
также различия и в характере распределения<br />
твердой фазы по высоте. Для анализа указанных<br />
закономерностей использованы теоретические<br />
положения теории осаждения концентрированных<br />
суспензий Кинша. В соответствии с ней<br />
процесс стесненного осаждения можно описать<br />
уравнением неразрывности твердой фазы:<br />
f bk (ϕ) = ϕ ∙ vs, f bk (0) = f bk (ϕ max ) = 0, f bk (ϕ) < 0<br />
для 0 < ϕ < ϕ max , (6)<br />
где: ϕ – концентрация твердой фазы в осадке,<br />
кг/м 3 ;<br />
t – продолжительность сгущения, ч;<br />
z – значение координаты видимой границы<br />
раздела фаз по оси ординат, м;<br />
L – исходная высота налива осадка, м;<br />
f bk (ϕ) – функция удельной нагрузки,<br />
кг/(м 2 ∙ч);<br />
v s – скорость осаждения твердой фазы,<br />
м/ч.<br />
Результаты расчетов представлены на рис. 5.<br />
Максимальная концентрация твердой фазы<br />
Научные разработки<br />
Рис. 5. Распределение твердой фазы в осадке<br />
по высоте через 1 ч после начала сгущения<br />
(ϕ max ) выше в осадке с большей исходной высотой<br />
слоя (L).<br />
Это обусловлено увеличением давления<br />
на слои осадка, находящиеся у дна. Слои сжимаются<br />
за счет переупаковки как всех частиц,<br />
так и отдельных хлопьев, имеющих аморфную<br />
структуру, что приводит к образованию плотных<br />
компактных агрегатов с перераспределением<br />
сил взаимодействия между ними.<br />
Экспериментально определено, что скорость<br />
движения конца лопасти перемешиваю-<br />
Таблица 2<br />
Показатели процесса гравитационного сгущения<br />
Условия проведения процесса<br />
Наименование<br />
показателя<br />
без обработки<br />
флокулянтом<br />
и перемешивания<br />
без обработки<br />
флокулянтом,<br />
с перемешиванием<br />
обработка<br />
«Праестол<br />
2510» (расход –<br />
0,3 кг/т) без<br />
перемешивания<br />
обработка<br />
«Праестол<br />
2510» (расход –<br />
0,3 кг/т) с перемешиванием<br />
Кратность снижения объема<br />
через 6 ч сгущения<br />
1,2–1,5 1,8–2,5 2,0–2,1 2,5–2,9<br />
Концентрация твердой<br />
фазы в осадке, кг/м3 Содержание взвешенных<br />
22–45 30–70 35–65 45–90<br />
веществ в надосадочной<br />
воде, мг/дм3 100–140 150–230 50–100 50–100<br />
9 • <strong>2012</strong> • ВОДООЧИСТКА<br />
43
44 Научные разработки<br />
щего устройства должна составлять 0,005–<br />
0,01 м/с.<br />
В табл. 2 представлены обобщенные показатели<br />
процесса гравитационного сгущения<br />
осадков с исходным содержанием твердой фазы<br />
от 18 до 30 кг/м 3 .<br />
ЗАКОНОМЕРНОСТИ МЕХАНИЧЕСКОГО<br />
ОБЕЗВОЖИВАНИЯ ОСАДКОВ<br />
Установлено, что вакуум-фильтры не могут<br />
быть применены для обезвоживания исследуемых<br />
осадков. При фильтровании исследуемых<br />
осадков на моделях барабанного и ленточного<br />
вакуум-фильтров удельная производительность<br />
аппаратов была не более 1 кг/м 2 ·ч, а влажность<br />
получаемого осадка – 95 %. При этом он имел<br />
толщину менее 2 мм и не отделялся от фильтроткани.<br />
Обработка осадка флокулянтами и<br />
минеральными реагентами не привела к положительным<br />
результатам.<br />
Экспериментально определено, что более<br />
эффективным является обезвоживание рассматриваемых<br />
осадков с помощью камерных,<br />
мембранных и ленточных фильтр-прессов. При<br />
моделировании аппаратов камерного типа ис-<br />
ВОДООЧИСТКА • 9 • <strong>2012</strong><br />
пользованы известные методики и лабораторные<br />
устройства. Для имитации работы ленточного<br />
фильтр-пресса была сконструирована специальная<br />
установка, оборудованная фильтром с<br />
поршнем, обеспечивающим как процеживание<br />
воды из осадка в гравитационных условиях, так<br />
и двухстороннее фильтрование осадка через<br />
сетки за счет механического сжатия.<br />
В табл. 3 приведены основные параметры<br />
процессов кондиционирования и обезвоживания<br />
исследуемых осадков на фильтр-прессах,<br />
определенные в результате экспериментальных<br />
исследований.<br />
Установлено, что снижение влажности осадка<br />
на 3 % после ленточного фильтр-пресса можно<br />
добиться за счет увеличения продолжительности<br />
нахождения осадка в зоне гравитационного<br />
фильтрования с 1 до 4 мин. Исходя из этого,<br />
предложено в дополнении к ленточному фильтрпрессу<br />
использовать сетчатый сгуститель.<br />
В ходе исследований были испытаны различные<br />
типы фильтровальных тканей фирм Tamfelt<br />
и Fugafil, а также сеток ОАО «Краснокамский<br />
завод металлических сеток». Предложено для<br />
экипировки камерных и мембранных фильтр-<br />
Таблица 3<br />
Параметры процессов кондиционирования и обезвоживания осадков<br />
Наименование параметра<br />
Тип фильтр-пресса<br />
камерный мембранный ленточный<br />
Удельная производительность аппарата по сухому<br />
веществу, кг/(м2 ·ч)<br />
7 5 11<br />
Влажность осадка, % 65 60 80<br />
Кратность снижения объема 5 5,5 5,5<br />
Эффективность задержания сухого вещества, % 99,8 99,7 98,8<br />
Концентрация взвешенных веществ в фильтрате,<br />
мг/дм3 110 170 700<br />
рН фильтрата<br />
Массовый расход слабоосновного анионного<br />
12 8,5 8,5<br />
флокулянта, кг/т сухого вещества осадка<br />
–<br />
5<br />
7<br />
Доза извести (по СаО), %<br />
Давление, МПа:<br />
3–5<br />
–<br />
–<br />
фильтрования<br />
0,3–0,4 0,3–0,4 0,05–0,35<br />
мембранного отжима<br />
Продолжительность стадий, мин:<br />
–<br />
0,5–0,6<br />
–<br />
гравитационного фильтрования<br />
–<br />
–<br />
4<br />
фильтрования под давлением<br />
20–30 20–30<br />
4<br />
мембранного отжима<br />
–<br />
10–20<br />
–<br />
сушки воздухом<br />
3–5<br />
3–5<br />
–
прессов использовать материал фирмы Tamfelt<br />
с артикулом S1107-L2K2, а для ленточных<br />
фильтр-прессов – сетку с размерами ячеек<br />
0,275×0,553 мм.<br />
В работе показано, что обезвоживание<br />
исследуемых осадков, имеющих показатель<br />
сжимаемости менее единицы, можно вести как<br />
при постоянном давлении фильтрования на<br />
аппаратах камерного типа, так и при постепенно<br />
а)<br />
Научные разработки<br />
б)<br />
Рис. 6. Технологические схемы обезвоживания осадков с мембранным фильтр-прессом (а) и ленточным<br />
фильтр-прессом (б): 1 – трубчатый смеситель; 2 – гравитационный сгуститель; 3 – подающий насос;<br />
4 – мембранный фильтр-пресс; 5 – ресивер; 6 – компрессор; 7 – контейнер; 8 – усреднитель;<br />
9 – ленточный сгуститель; 10 – ленточный фильтр-пресс; 11 – сетчатый фильтр;<br />
12 – резервуар промывной воды; 13 – промывной насос<br />
увеличивающемся давлении на ленточных<br />
фильтр-прессах. Это позволяет расширить<br />
имеющиеся научные представления о влиянии<br />
сжимаемости осадка на выбор условий процесса<br />
фильтрования.<br />
Автором представлена разработанная технология<br />
обезвоживания осадков, образующихся<br />
в процессе очистки сточных вод дождевой и<br />
промышленно-дождевой канализации с при-<br />
9 • <strong>2012</strong> • ВОДООЧИСТКА<br />
45
46 Научные разработки<br />
Таблица 4<br />
Основные технико-экономические показатели технологии обезвоживания осадка<br />
на примере машиностроительного предприятия<br />
№ п/п Наименование показателя Величина<br />
1. Объем исходного осадка, тыс. м3 /год 35<br />
2. Масса осадка по сухому веществу, т/год 427<br />
3. Производительность гравитационных сгустителей, м3 /сут 96<br />
4. Производительность камерных фильтр-прессов, т/сут 1,17<br />
5. Капитальные затраты, тыс. руб., в том числе:<br />
проектные работы<br />
строительно-монтажные и наладочные работы<br />
оборудование<br />
6. Эксплуатационные затраты, тыс. руб./год,<br />
в том числе:<br />
реагенты<br />
заработная плата персонала<br />
электроэнергия<br />
отопление и вентиляция<br />
амортизационные отчисления<br />
текущий ремонт и техническое обслуживание<br />
прочие работы и затраты<br />
менением высокодисперсных алюмосиликатных<br />
сорбентов и флокулянтов, приведены варианты<br />
ее аппаратурного оформления, выполнены<br />
технико-экономические расчеты, а также даны<br />
примеры внедрения результатов работы на<br />
промышленных предприятиях.<br />
Технологическая схема с мембранным фильтрпрессом<br />
приведена на рис. 6а. Осадок в периодическом<br />
режиме откачивают из отстойника в<br />
гравитационный сгуститель (2), оборудованный<br />
устройством для перемешивания осадка.<br />
Раствор флокулянта дозируют в трубопровод<br />
откачки осадка. Смешивание реагента с осадком<br />
осуществляют в статическом смесителе<br />
(1). После уплотнения осадок насосом подают<br />
на фильтрование в камеры фильтр-пресса (3).<br />
В трубопровод подачи осадка на фильтр-пресс<br />
вводят раствор флокулянта. По окончании<br />
фильтрования осадок в камерах фильтр-пресса<br />
отжимается мембранами, просушивается воздухом<br />
и выгружается в контейнер (7).<br />
Для кондиционирования осадка можно<br />
использовать известь. В этом случае после<br />
сгущения осадок откачивают порционно в<br />
механический смеситель для смешивания с<br />
ВОДООЧИСТКА • 9 • <strong>2012</strong><br />
34 500<br />
2500<br />
20 000<br />
12 000<br />
1076<br />
38<br />
240<br />
95<br />
160<br />
360<br />
122<br />
61<br />
7. Приведенные затраты, тыс. руб. 5216<br />
8. Затраты на обезвоживание 1 м3 осадка, тыс. руб./м3 0,15<br />
реагентом и подают насосом в фильтр-пресс.<br />
При обработке осадка известью может быть<br />
использован камерный фильтр-пресс.<br />
Технологическая схема с применением ленточного<br />
фильтр-пресса приведена на рис. 6б.<br />
Осадок в периодическом режиме откачивают из<br />
отстойника в усреднитель (8). Из него насосом<br />
осадок подают в сетчатый сгуститель, предварительно<br />
смешивая с раствором флокулянта<br />
в статическом смесителе (1). Сгущенный осадок<br />
поступает на ленточный фильтр-пресс (10).<br />
Экспериментально установлено, что обезвоженный<br />
осадок будет иметь IV класс опасности.<br />
Его дальнейшая утилизация возможна, например,<br />
путем переработки в цементной промышленности.<br />
Разработанная технология обезвоживания<br />
осадка внедрена на очистных сооружениях сточных<br />
вод промышленно-дождевой канализации<br />
ОАО «Нижнесергинский метизно-металлургический<br />
завод» (Ревда Свердловской обл.), ЗАО<br />
«Березовский электрометаллургический завод»<br />
(Березовский), ОАО «Энергетик-ПМ» (Пермь) и<br />
других объектах.<br />
В табл. 4 приведены основные технико-экономические<br />
показатели узла механического
обезвоживания осадка очистных сооружений<br />
промышленно-дождевого стока машиностроительного<br />
предприятия.<br />
Экономический эффект рассчитан путем сопоставления<br />
приведенных затрат по очистным<br />
сооружениям промышленно-дождевых сточных<br />
вод с узлом обезвоживания осадка и ущерба<br />
от загрязнения. Экономический эффект от<br />
внедрения узла обезвоживания является долей<br />
от общего экономического эффекта.<br />
Потенциальные штрафные санкции машиностроительного<br />
предприятия за сброс<br />
загрязняющих веществ составят 149,92 млн<br />
руб./год. Годовой экономический эффект при<br />
строительстве очистных сооружений составит<br />
83,205 млн руб./год, в том числе от внедрения<br />
узла обезвоживания – 6,656 млн руб./год.<br />
ВЫВОДЫ<br />
1. Для очистки больших объемов сточных<br />
вод дождевой и промышленно-дождевой<br />
канализации целесообразно применять физико-химические<br />
процессы, основанные на<br />
использовании для обработки воды природных<br />
сорбентов и флокулянтов. При этом в отстойниках<br />
будут образовываться осадки, особенности<br />
физико-химических и технологических свойств<br />
которых изучены недостаточно, чтобы создать<br />
технологию их обезвоживания. Эти проблемы<br />
определили цель и задачи данной работы.<br />
2. Получена эмпирическая математическая<br />
модель, представляющая собой уравнения регрессии,<br />
описывающие зависимости удельного<br />
объема осадка, образующегося в отстойнике,<br />
Научные разработки<br />
содержания в нем твердой фазы от дозы<br />
реагента, используемого для очистки воды, и<br />
концентрации взвешенных веществ в воде.<br />
3. Установлено влияние на процесс гравитационного<br />
сгущения исследуемых осадков типа<br />
и дозы флокулянта, условий флокуляционной<br />
обработки, высоты налива осадка в сгустителе,<br />
а также условий перемешивания осадка во<br />
время уплотнения. Это позволило определить<br />
технологические параметры процесса сгущения,<br />
обеспечивающие его относительно высокую<br />
эффективность.<br />
4. Для интенсификации процессов обезвоживания<br />
исследуемых осадков наиболее эффективен<br />
высокомолекулярный слабоосновный<br />
анионный флокулянт «Праестол 2510». Массовый<br />
расход полиэлектролита для обработки осадка<br />
на стадии гравитационного сгущения осадка<br />
составляет 0,3–0,5 кг/т сухого вещества осадка,<br />
на стадии механического обезвоживания на<br />
фильтр-прессах – 5–7 кг/т.<br />
5. Разработана технология обезвоживания<br />
осадков, образующихся при очистке сточных<br />
вод дождевой и промышленно-дождевой<br />
канализации с применением алюмосиликатных<br />
сорбентов и флокулянтов, предусматривающая<br />
их кондиционирование реагентами, сгущение<br />
в гравитационных или сетчатых сгустителях,<br />
фильтрование на мембранных, камерных или<br />
ленточных фильтр-прессах. Предложенная схема<br />
обезвоживания осадка вместе со способом<br />
утилизации осадков, например, в цементной промышленности<br />
позволяют создать завершенную<br />
технологию очистки указанных сточных вод.<br />
В ШТАТЕ ВАШИНГТОН (США) ПОСТРОЕНА СТАНЦИЯ ОЧИСТКИ СТОКОВ СТОИМОСТЬЮ<br />
173 МЛН ДОЛЛ.<br />
В округе Спокан (штат Вашингтон) в США компания CH2M HILL Constructors сдала в эксплуатацию<br />
новую станцию очистки сточных вод стоимостью 173 млн долл. США. На первом этапе производительность<br />
станции составляет около 8 млн галлонов (30,28 тыс. м 3 ) сточных вод в сутки.<br />
Со временем планируется увеличение мощности станции до 24 млн галлонов (90,84 м 3 ) в сутки для обеспечения<br />
растущей потребности в водоотведении на ближайшие 20–50 лет.<br />
Очищенный сток станции будет соответствовать классу А, т. е. разрешено его прямое повторное использование<br />
в промышленности, для орошения в городском хозяйстве, а также для восстановления заболоченных<br />
территорий. Используемое на станции мембранное оборудование имеет шесть миллионов отдельных<br />
мембранных волокон, которые обеспечивают задержание практически всех взвешенных веществ в стоке.<br />
Около 90 % биогаза, образующегося на станции, будет использоваться для генерации электроэнергии.<br />
9 • <strong>2012</strong> • ВОДООЧИСТКА<br />
47
48 Энергосбережение<br />
УДК 628.31:658.26<br />
УТИЛИЗАЦИЯ БИОГАЗА НА МИНИ-ТЭС<br />
ОЧИСТНЫХ СООРУЖЕНИЙ С ВЫРАБОТКОЙ<br />
ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ И ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ<br />
Закутнов В. А., отдел главного энергетика, производственное управление «Мосочиствод»,<br />
Московское государственное унитарное предприятие «Мосводоканал»,<br />
109235, Москва, ул. 1-й Курьяновский проезд, д. 15,<br />
е-mail: zakutnov_va@mosvodokanal.ru<br />
В последние десятилетия прогресс в развитии сооружений очистки сточных вод, обработки<br />
осадка, утилизации бытового мусора во всем мире тесно связан с ресурсосбережением,<br />
повышением надежности и эффективности энергоснабжения. Важнейшим ресурсом<br />
энергосбережения является обработка осадка сточных вод и органической составляющей<br />
бытового мусора, с современной точки зрения представляющего биомассу, которая может<br />
быть эффективно конвертирована в различные виды энергии прежде всего способами биологической<br />
анаэробной переработки (метанового сбраживания) и последующего сжигания<br />
биогаза.<br />
Ключевые слова: биогаз, экология, энергоснабжение, очистка, вода, природа.<br />
Utilization of biogas at thermal power plants of purification installations with generation<br />
of electrical and thermal energy<br />
In recent decades, progress in development of installations for purification of wastewaters, sludge<br />
processing, utilization of household waste in the whole world is closely connected with resource<br />
saving, increase of reliability and effectiveness of power supply. The most important resource of<br />
energy saving is processing of sedimentation of wastewaters and organic constituent of household<br />
waste which from the current point of view is a biomass which can be effectively converted in various<br />
types of energy, first of all by means of biological anaerobic processing (methane fermentation) and<br />
further combustion of biogas.<br />
Key words: biogas, ecology, energy saving, purification, water, nature.<br />
В процессе очистки сточных вод на очистных<br />
сооружениях Москвы образуется 13 млн м 3 /год<br />
или 35,5 тыс. м 3 /сут. жидкого осадка. Весь образующийся<br />
осадок подвергается сбраживанию<br />
в метантенках, в результате чего органические<br />
загрязнения трансформируются в биогаз, содержащий<br />
около 65 % метана.<br />
Начиная с 1998 г. МГУП «Мосводоканал»<br />
проводит комплексную реконструкцию метантенков<br />
в результате которой была увеличена<br />
глубина сбраживания, и за счет этого выросла<br />
ВОДООЧИСТКА • 9 • <strong>2012</strong><br />
выработка биогаза – за последние 10 лет в 1,7<br />
раза. Таким образом, повышение эффективности<br />
сбраживания дает двойную экономию:<br />
во-первых, за счет получения дополнительного<br />
биогаза, являющегося ценным топливом, вовторых,<br />
за счет сокращения количества осадка,<br />
подлежащего дальнейшей обработке. В настоящее<br />
время на очистных сооружениях его<br />
получают около 250 тыс. м 3 /сут. (более 90 млн<br />
м 3 /год). Это превысило потребности в биогазе,<br />
применяемом в технологических целях – для
подогрева осадка, поступающего в сооружения<br />
по его сбраживанию. МГУП «Мосводоканал»<br />
решило перейти к следующему этапу – утилизации<br />
биогаза на мини-ТЭС с выработкой<br />
электроэнергии и получением дополнительного<br />
тепла. Основные технические характеристики<br />
мини-ТЭС представлены в табл.<br />
Реализацию проектов по оснащению очистных<br />
сооружений Москвы (Курьяновских и Люберецких)<br />
активизировало массовое отключение<br />
электроэнергии в столице 25 мая 2005 г., когда<br />
перерыв в энергоснабжении очистных сооружений<br />
чуть не привел к экологической катастрофе.<br />
В первую очередь было принято решение<br />
о строительстве мини-ТЭС на Курьяновских<br />
очистных сооружениях, осуществляющих сброс<br />
очищенных вод непосредственно в черте города.<br />
Инвестором проекта выступил австрийский<br />
концерн EVN со своим подразделением «ВТЕ<br />
Вассертехник ГМбХ», который приступил к<br />
строительным работам в 2007 г. Имея опыт<br />
создания подобных объектов в других странах<br />
Европы, фирма-инвестор сделала упор на<br />
широко применяемую во многих зарубежных<br />
странах технологическую схему сжигания биогаза<br />
в газо-поршневых двигателях с выработкой<br />
электроэнергии и получением тепла.<br />
Биогаз, образовавшийся в метантенках, по<br />
газовой сети поступает на установку его очистки,<br />
так как в исходном виде биогаз не отвечает<br />
требованиям к топливу, подаваемому на двигатели<br />
внутреннего сгорания. Газ должен быть<br />
очищен от сероводорода, соединений кремния<br />
(силоксаны), а также осушен.<br />
Первая стадия очистки биогаза предусматривает<br />
удаление сероводорода, которое производится<br />
в процессе его связывания с оксидом<br />
Энергосбережение<br />
Таблица<br />
Основные технические характеристики мини-ТЭС<br />
Параметры Еденицы измерения Показатели<br />
Расход биогаза млн м3 /год 28<br />
Электрическая мощность мини-ТЭС МВт 10,0<br />
Тепловая мощность мини-ТЭС МВт 8,0<br />
Еденичная электрическая мощность<br />
газо-поршневого агрегата<br />
МВт 2,5<br />
Количество агрегатов ед. 4<br />
железа. Для этого в качестве наполнителя в<br />
колонне очистки 1-й ступени (десульфитатор)<br />
используется высокопорозная железная руда.<br />
Вторая стадия предусматривает удаление неуглеводородных<br />
органических соединений, в<br />
том числе кремния (силоксаны), которое производится<br />
в процессе адсорбции в колонне,<br />
загруженной активированным углем.<br />
Очищенный биогаз поступает к двигателям<br />
внутреннего сгорания, где он выступает в<br />
качестве топлива для их работы. Двигатели<br />
приводят в действие электрогенераторы,<br />
вырабатывающие электроэнергию, которая<br />
в дальнейшем подается во внутренние сети<br />
среднего напряжения очистных сооружений.<br />
Таким образом, мини-ТЭС работает параллельно<br />
с сетью ОАО «МОЭСК» и обеспечивает электроэнергией<br />
до 50 % основных технологических<br />
потребностей Курьяновской станции, и прежде<br />
всего электродвигатели турбовоздуходувок.<br />
Именно они, насыщая воздухом активный ил,<br />
обеспечивают поддержание жизнедеятельности<br />
микроорганизмов, используемых на этапе биологической<br />
очистки воды.<br />
Отходящие дымовые газы, имеющие температуру<br />
450–470 ˚С, поступают на парогенераторы.<br />
В них теплота дымовых газов преобразуется<br />
в энергию пара, который в дальнейшем используется<br />
для подогрева осадка сточных вод,<br />
подаваемого в сооружения по его сбраживанию.<br />
Такой способ утилизации тепловой энергии отходящих<br />
газов выбран для того, чтобы сохранить<br />
существующую систему обогрева метантенков<br />
острым паром, которая позволяет использовать<br />
для этих целей в качестве резервного<br />
источника существующую котельную. В ходе<br />
работы установки осуществляется водяное<br />
9 • <strong>2012</strong> • ВОДООЧИСТКА<br />
49
50 Энергосбережение<br />
Рис. 1. Энерготехнологическая схема работы мини-ТЭС на Курьяновских очистных сооружениях<br />
охлаждение электрогенерирующих агрегатов<br />
и самих двигателей оборотной водой, которая<br />
подается в наружный канал теплообменника типа<br />
«труба в трубе», а во внутреннюю трубу – осадок<br />
по пути следования в метантенки. Частичный<br />
перевод метантенков на подогрев горячей<br />
водой позволяет сократить подачу в метантенки<br />
острого пара, что положительно сказывается<br />
на процессе метанового сбраживания и также<br />
позволяет увеличить выработку биогаза. Таким<br />
образом, тепло, выделяемое в результате работы<br />
мини-ТЭС, рекуперируется и направляется на<br />
технологические нужды. Энерготехнологиче-<br />
ВОДООЧИСТКА • 9 • <strong>2012</strong><br />
ская схема работы мини-ТЭС на Курьяновских<br />
очистных сооружениях представлена на рис. 1.<br />
Одновременно со строительством мини-<br />
ТЭС на Курьяновских очистных сооружениях<br />
была проведена реконструкция связанной с ней<br />
инженерной инфраструктуры. Реконструкция<br />
включала в себя замену морально и физически<br />
устаревшего электрооборудования на трех<br />
трансформаторных подстанциях (156 ячеек с<br />
вакуумными выключателями и процессорными<br />
блоками защиты), оснащение всех турбовоздуходувных<br />
агрегатов устройствами плавного<br />
пуска, установку теплообменника для подогрева
осадка, подаваемого в метантенки. Таким образом,<br />
создание мини-ТЭС инициировало комплексную<br />
реконструкцию теплоэнергетического<br />
хозяйства Курьяновских очистных сооружений<br />
с заменой морально и физически устаревшего<br />
оборудования.<br />
Запуск мини-ТЭС, снизив нагрузку на городскую<br />
энергосистему, позволил переориентировать<br />
соответствующую мощность для решения<br />
градостроительных задач в Москве.<br />
Стоимость создания мини-ТЭС составила<br />
29,3 млн евро. Возврат инвестиций будет осуществляться<br />
в течение 15 лет по схеме экономических<br />
взаимоотношений между МГУП «Мосводоканал»<br />
и концерном EVN как инвестором, приведенной<br />
на рис. 2:<br />
– МГУП «Мосводоканал» продает инвестору<br />
биогаз по цене, определяемой исходя из затрат<br />
на его производство;<br />
– МГУП «Мосводоканал» принимает от<br />
мини-ТЭС по приборам учета электрическую<br />
и тепловую энергию в виде пара и горячей<br />
воды и оплачивает их стоимость по тарифам,<br />
утверждаемым Региональной энергетической<br />
комиссией;<br />
– из доходов, полученных инвестором от<br />
продажи энергоносителей, он окупает вложения<br />
и покрывает затраты на эксплуатацию мини-ТЭС.<br />
После завершения периода окупаемости<br />
тарифы на тепловую и электрическую энергию<br />
Рис. 2. Схема экономических взаимоотношений<br />
Энергосбережение<br />
снизятся, так как из них будет исключена инвестиционная<br />
составляющая по строительству<br />
мини-ТЭС (на сегодняшний день стоимость<br />
электроэнергии без учета инвестиционной<br />
составляющей равна 1,80 руб./кВт.ч).<br />
Расчетный срок эксплуатации электростанции<br />
– 30 лет.<br />
Мини-ТЭС на Курьяновских очистных сооружениях,<br />
работающая не на топливе, а на<br />
возобновляемом источнике энергии – биологическом<br />
газе, является крупнейшим сооружением<br />
биоэнергетики в России. Сегодня в мире растет<br />
интерес к технологиям, позволяющим сберегать<br />
природные ресурсы за счет использования<br />
альтернативных возобновляемых источников<br />
энергии, к которым относятся и биологические.<br />
В последнее десятилетие наравне с использованием<br />
энергии солнечного ветра биоэнергетика<br />
получает широкое развитие в связи с сокращением<br />
запасов не возобновляемых источников<br />
энергии и обострением проблемы потепления<br />
климата.<br />
Построенная на Курьяновских очистных<br />
сооружениях теплоэлектростанция обеспечивает<br />
не менее 50 % потребности в электро- и<br />
тепловой энергии очистных сооружений и<br />
позволяет осуществлять процессы очистки<br />
сточных вод непрерывно даже в условиях<br />
полного отсутствия напряжения от источников<br />
внешнего энергоснабжения и не допускает<br />
9 • <strong>2012</strong> • ВОДООЧИСТКА<br />
51
52 Энергосбережение<br />
сброса неочищенных сточных вод в водоемы,<br />
т. е. повышает экологическую надежность<br />
работы очистных сооружений.<br />
На сегодняшний день главной задачей альтернативной<br />
энергетики является использование<br />
экологически чистых источников энергии, к<br />
которым наряду с энергией солнца и ветра<br />
относится и биологический газ, образующийся<br />
при сбраживании органической составляющей<br />
осадков сточных вод, и, таким образом, мини-ТЭС<br />
является наиболее современным решением по<br />
утилизации биогаза, предотвращающим ситуации<br />
с бессмысленным сжиганием его излишков.<br />
ЗАКЛЮЧЕНИЕ<br />
В результате реализации подобных проектов:<br />
для городского хозяйства:<br />
– снизится нагрузка на городскую энергосистему,<br />
что позволит переориентировать<br />
соответствующую мощность для решения<br />
градостроительных задач;<br />
– мини-ТЭС обеспечит электроэнергией<br />
50 % основных технологических потребителей<br />
ЧТОБЫ ТЕХНИКА НЕ ПОДВЕЛА!<br />
В каждом номере: обзоры, экспертиза<br />
и технические параметры новых типов<br />
электрооборудования; рекомендации по<br />
монтажу, эксплуатации, техническому обслуживанию,<br />
мнения экспертов о новом<br />
высокоэффективном оборудовании, которое<br />
повышает надежность и экономичность<br />
систем электроснабжения; новые электроизоляционные<br />
материалы; диагностика<br />
и испытания оборудования; мониторинг<br />
низковольтного и высоковольтного оборудования,<br />
практика и рекомендации специалистов<br />
по обеспечению безаварийной<br />
эксплуатации; вопросы энергосбережения;<br />
новые типы вспомогательного электрооборудования:<br />
обзоры, технические параметры,<br />
экспертиза, диагностика; практические<br />
советы ведущих специалистов по эксплуатации,<br />
обслуживанию и ремонту промышленного<br />
электрооборудования и электрических<br />
сетей; актуальные вопросы энергоресурсосбережения<br />
и многое другое.<br />
Наши эксперты и авторы: Н.И. Лепешкин,<br />
заместитель генерального директора<br />
ОАО «Центрэлектроремонт»;<br />
на Курьяновских очистных сооружениях, что<br />
существенно повышает надежность энергоснабжения<br />
очистных сооружений;<br />
для очистных сооружений:<br />
– создание мини-ТЭС инициировало комплексную<br />
реконструкцию теплоэнергетического<br />
хозяйства Курьяновских очистных сооружений<br />
с заменой морально и физически устаревшего<br />
оборудования;<br />
– перевод метантенков на подогрев горячей<br />
водой (частично) позволит сократить подачу в<br />
метантенки острого пара, что положительно<br />
скажется на процессе метанового сбраживания;<br />
для экологии:<br />
– мини-ТЭС является наиболее современным<br />
решением по утилизации биогаза, предотвращающим<br />
ситуации с бесцельным сжиганием<br />
излишков биогаза в летнее время;<br />
– использование возобновляемого источника<br />
энергии – биогаза – способствует повышению<br />
энергетической и экологической эффективности<br />
работы Курьяновских очистных сооружений.<br />
http://oborud.panor.ru<br />
С.А. Цырук, зав. кафедрой, проф. Московского<br />
энергетического института;<br />
Ю.М. Савинцев, генеральный директор<br />
корпорации «Русский трансформатор»,<br />
канд. техн. наук; С.И. Гамазин, проф.<br />
МЭИ; В.Н. Соснин, технический директор<br />
компании «НПФ Полигон»; А.Н. Ерошкин,<br />
специалист НПО «Сатурн»; Ю.Д. Сибикин,<br />
генеральный директор НТЦ<br />
«Оптим», канд. техн. наук; Е.А. Конюхова,<br />
д-р техн. наук, проф.; М.С. Ершов,<br />
д-р техн. наук, проф., чл.-кор. Академии<br />
электротехнических наук РФ и многие<br />
другие ведущие специалисты.<br />
Главный редактор – профессор<br />
Э.А. Киреева.<br />
Журнал входит в Перечень изданий<br />
ВАК.<br />
Издается при информационной поддержке<br />
Московского энергетического<br />
института и Российской инженерной<br />
академии.<br />
Ежемесячное издание. Объем –<br />
80 с. Распространяется по подписке<br />
и на отраслевых мероприятиях.<br />
индексы<br />
12532 84817<br />
Для оформления подписки через редакцию необходимо получить счет на оплату, прислав заявку по электронному адресу:<br />
podpiska@panor.ru или по факсу (499) 346-2073, а также позвонив по телефонам: (495) 749-2164, 211-5418, 749-4273.<br />
На правах рекламы
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ<br />
НАСТРОЕЧНЫХ ПАРАМЕТРОВ<br />
ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЙ ПРЕДОЧИСТКИ ВОДЫ<br />
В МОДЕРНИЗИРОВАННОМ ОСВЕТЛИТЕЛЕ 1<br />
Эксплуатация теплоэнергетического оборудования<br />
современных ТЭС и АЭС зависит от<br />
множества факторов, в том числе и от связанного<br />
с качеством используемой на станциях воды<br />
[1]. На станциях с энергоблоками мощностью<br />
выше 300 МВт предъявляются повышенные<br />
требования к качеству питательной воды. При<br />
нарушении ВХР станции происходит ухудшение<br />
качества воды, подаваемой в парогенератор, и<br />
пара, поступающего на турбину, что приводит, с<br />
одной стороны, к выходу из строя оборудования<br />
и останову энергоблока на ремонт, с другой, –<br />
к снижению коэффициента полезного действия<br />
оборудования, как следствие, выработки<br />
электроэнергии и уменьшению ресурса оборудования<br />
пароводяного тракта электростанций<br />
[2]. Это обусловливается рядом причин. Одной<br />
из них является коррозия металла пароводяного<br />
тракта станции.<br />
Необходимо отметить, что в последнее время<br />
после глубокого изучения механизма коррозии<br />
металла, а также идентификации микроконцентраций<br />
органических веществ выявлено, что<br />
наряду с неорганическими веществами большое<br />
воздействие на коррозию металла оборудования<br />
пароводяного тракта имеют и органические<br />
примеси [3–6]. При работе блоков с сверхкритическими<br />
параметрами пара неконтролируемый<br />
Производство<br />
Хизанцян К. М., Саргисян С. А., Государственный инженерный университет Армении<br />
(ГИУА)<br />
Предложена реконструкция осветлителя с целью повышения качества очищенной воды<br />
при минимальных капитальных вложениях и эксплуатационных расходах.<br />
Experimental determination of setting parameters of electrochemical water advanced<br />
treatment in modernized clarifier<br />
Reconstruction of clarifier for the purpose of improvement of water quality with minimal capital<br />
investments and exploitation costs has been suggested.<br />
«прорыв органики» может привести к серьезным<br />
коррозионным повреждениям пароводяного<br />
оборудования электрических станций [7].<br />
Например, на тепловой станции Kendal (ЮАР)<br />
отмечено разрушение трубок конденсаторов,<br />
произошедшее из-за повышенного содержания<br />
органических примесей в питательной воде.<br />
Органические вещества поступают в пароводяной<br />
тракт с присосами охлаждающей воды<br />
через неплотности в конденсаторах с добавочной<br />
водой, восполняющей потери в цикле воды и<br />
пара, которая вводит в рабочий цикл ТЭС и АЭС<br />
коллоидно-дисперсные частицы, состоящие<br />
из различных соединений железа, алюминия,<br />
кремния и других элементов в комплексе с<br />
органическими веществами [8].<br />
Органические примеси в воде в основном<br />
находятся в коллоидном состоянии [9]. На<br />
тепловых и атомных электрических станциях<br />
они удаляются из сырой воды при помощи<br />
предочистки на ВПУ. Поэтому, как отмечалось<br />
в [10], предочистка является важной стадией<br />
очистки воды от органических веществ, независимо<br />
от способа обработки воды после нее.<br />
Предварительная очистка добавочной воды<br />
на большинстве электрических станций проводится<br />
с использованием коагуляции [11], для<br />
которой в качестве коагулянта чаще всего при-<br />
1 II Межотраслевая конференция «Вода в промышленности – 2011», 26 окятября 2011 г., Москва, ООО «ИНТЕХЭКО»,<br />
www.intecheco.ru.<br />
9 • <strong>2012</strong> • ВОДООЧИСТКА<br />
53
54 Производство<br />
меняется сульфат и гидроксохлорид алюминия<br />
и железа.<br />
Как отмечалось в [12], из рассмотренных<br />
192 промышленных предприятий энергетики<br />
осветлители с коагуляцией воды солями алюминия<br />
применяются на 67 объектах, что составляет<br />
35 % от их общего числа.<br />
На этих объектах окисляемость воды после<br />
осветлителей колеблется от 16 до 76 %, в зависимости<br />
от качества сырой воды. Данные по<br />
эффективности очистки воды для некоторых из<br />
них приведены в табл. 1, 2.<br />
По данным, приведенным в табл. 1 и 2, можно<br />
определить, что при реагентной коагуляции<br />
перманганатная окисляемость обработанной<br />
воды в среднем составляет лишь 42,8 %, сорбция<br />
органических веществ – не более 21,5 %.<br />
Из [13] известно, что при очистке воды методом<br />
реагентной коагуляции удаление органических<br />
веществ не превышает 50 %. Кроме того,<br />
проанализировав качественные показатели<br />
осветленной воды на РазТЭС, можно сделать<br />
вывод, что среднегодовая окисляемость осветленной<br />
воды за 2003–2008 гг. в результате<br />
реагентной коагуляции уменьшается лишь на<br />
ВОДООЧИСТКА • 9 • <strong>2012</strong><br />
43 %, что не соответствует норме качества воды<br />
по окисляемости, которая не должна превышать<br />
30 % от исходной величины окисляемости сырой<br />
воды [14].<br />
Для повышения эффективности очистки<br />
воды от органических веществ для восполнения<br />
потерь воды питательного тракта на<br />
РазТЭС нами предложен метод электрохимической<br />
предочистки воды, основным преимуществом<br />
которого является эффективное<br />
удаление не только коллоидных и грубодисперсных<br />
органических веществ, но и ряда<br />
истинно растворенных в воде органических<br />
кислот [15].<br />
Проведены лабораторные исследования<br />
для определения настроечных параметров<br />
эффективного процесса электрохимической<br />
предочистки воды для РазТЭС. Исследования<br />
проводились на пробах воды р. Мармарик в<br />
лабораториях РазТЭС и ГИУА за 2008–2009 гг. в<br />
месяцы с наибольшем загрязнением воды, в дни<br />
с предположительно самой высокой перманганатной<br />
окисляемостью, определенной методом<br />
ПНД Ф 14.1.2:4.154–99, СО 153– 34.37.523.10–88<br />
[16] (табл. 3).<br />
Таблица 1<br />
Зависимость эффективности коагуляции воды от окисляемости исходной воды<br />
и дозы коагулянта<br />
Кол-во<br />
исследуемых<br />
объектов, шт.<br />
Окисляемость<br />
исходной воды,<br />
мгО/л (по КМnО 4 )<br />
Доза коагулянта,<br />
ммоль/л<br />
Снижение окисляемости<br />
воды, %<br />
Эффективность<br />
использования<br />
коагулянта,<br />
%/ммоль/л<br />
15 15 (23,5) 1,00 60,8 60,8<br />
Таблица 2<br />
Зависимость эффективности сорбции органических веществ от жесткости исходной воды<br />
Жесткость<br />
Окисляемость в аппарате, мгО/л Эффективность<br />
исходной воды Доза коагулянта,<br />
сорбции органи-<br />
(средняя),<br />
ммоль/л<br />
ммоль/л<br />
на входе на выходе ческих веществ,<br />
мгО/ммоль<br />
1,51 0,41 7,73 4,20 8,6<br />
2,42 0,64 8,70 4,25 7,0<br />
3,43 0,82 10,10 6,10 4,9<br />
6,10 0,52 7,50 5,60 3,6
Из табл. 3 видно, что результаты определения<br />
показателя перманганатной окисляемости во<br />
взятых пробах в обеих лабораториях совпадают<br />
– это дает возможность утверждать, что<br />
проводимые в лабораторных условиях ГИУА<br />
эксперименты по определению качественных<br />
показателей воды правомочны.<br />
В ходе исследований определялись настроечные<br />
параметры электрохимической очистки<br />
воды в лабораторных условиях при комнатной<br />
температуре: плотность тока на аноде, температура<br />
воды, предполагаемое время нахождения<br />
воды в межэлектродном пространстве и размеры<br />
межэлектродного пространства.<br />
1. По завершению эксперимента выбрана<br />
оптимальная плотность тока, равная 2 ма/см 2 ,<br />
так как при меньшей плотности снижается<br />
эффективность очистки воды, а при плотности<br />
тока больше этого значения, несмотря на то<br />
что очистка воды от органических веществ<br />
идет интенсивнее, наблюдается увеличение<br />
поляризационных явлений и остаточного количества<br />
металла в воде, что приведет к проскоку<br />
его в пароводяной тракт энергоблока. Кроме<br />
того, от увеличения плотности тока произойдет<br />
значительное потребление электроэнергии при<br />
электрокоагуляции.<br />
2. В результате эксперимента установлено,<br />
что при повышении температуры воды от 5 до<br />
25 °C эффективность очистки от органических<br />
веществ увеличивается лишь на 4 %. В свою очередь,<br />
электролиз сопровождается выделением<br />
тепла, при этом температура обрабатываемой<br />
воды увеличивается на 3–10 °C (визуально<br />
Производство<br />
Таблица 3<br />
Перманганатная окисляемость воды до и после реагентной коагуляции<br />
Перманганатная окисляемость, мг/л<br />
Дата исследования химлаборатория РазТЭС химлаборатория ГИУА<br />
до осветления после осветления до осветления после осветления<br />
28 апрель 4,16 2,56 4,17 2,54<br />
2008 16 май 4,24 2,56 4,23 2,57<br />
4 июнь 4,32 2 4,32 2,1<br />
10 март 4,0 1,12 4,0 1,13<br />
2009 11 март 3,84 1,12 3,85 1,14<br />
6 апрель 3,68 1,52 3,67 1,53<br />
установлено в ходе эксперимента). Следовательно,<br />
при электрокоагуляции, в отличие от<br />
реагентной коагуляции, нет необходимости<br />
предварительно подогревать очищаемую<br />
воду.<br />
3. Экспериментально установлено, что при<br />
нахождении воды в межэлектродном пространстве<br />
в течение 10 мин эффективность<br />
очистки достигает 90 %. При увеличении времени<br />
электрокоагуляции ее очистка от органических<br />
веществ проходит интенсивнее, однако при этом<br />
возрастает количество затраченной электроэнергии.<br />
4. В результате эксперимента установлено,<br />
что при размерах межэлектродного расстояния<br />
от 10 до 8 мм удаляется от 97 до 99 % органических<br />
веществ (по перманганатной окисляемости)<br />
и образовавшиеся укрупненные частички<br />
свободно выпадают в осадок.<br />
5. При проведении эксперимента установлено,<br />
что pH обрабатываемой воды снижается<br />
незначительно (от 7,6 до 7), поэтому можно<br />
сделать вывод, что при электрокоагуляции не<br />
требуется коррекции рН.<br />
После анализа и сравнения результатов<br />
исследования можно рекомендовать электрохимический<br />
метод предочистки воды на электрических<br />
станциях для снижения количества<br />
органических веществ в пароводяном тракте,<br />
так как, кроме основного преимущества метода<br />
электрокоагуляции (перманганатная окисляемость<br />
минимальна), не требуется:<br />
– предварительного подогрева воды,<br />
– коррекции рН воды до и после коагуляции.<br />
9 • <strong>2012</strong> • ВОДООЧИСТКА<br />
55
56 Производство<br />
Вместе с тем электрохимический метод<br />
требует значительно меньшего количества<br />
реагента для очистки воды [17, 18]. Резюмируя<br />
вышесказанное, рекомендуем для предочистки<br />
воды на ВПУ РазТЭС использовать электрохимический<br />
метод очистки воды со следующими<br />
экспериментально установленными настроечными<br />
параметрами: время нахождения воды<br />
в межэлектродном пространстве – τ =10 мин,<br />
начальный размер межэлектродного пространства<br />
– δ =8 мм, плотность тока – i aн = 2 ма/см 2 .<br />
Возможно несколько вариантов внедрения<br />
электрокоагуляции на РазТЭС. Одним из них<br />
является замена осветлителя с реагентной<br />
коагуляцией на электрокоагулятор. При этом<br />
необходима полная реконструкция ВПУ, что приведет<br />
к большим затратам на демонтаж старого<br />
и монтаж нового оборудования.<br />
Другой путь – организация электрокоагуляции<br />
вне зоны осветлителя: установка<br />
алюминиевых электродов либо в баки вспомогательного<br />
оборудования (бак перекачки<br />
коагулянта, бак-дозатор и т. д.), либо в новые<br />
объемы. При этом возникнет необходимость<br />
установки дополнительных насосов перекачки<br />
воды и изменения всей схемы ВПУ. Очевидно,<br />
увеличится потребляемая на собственные<br />
нужды электроэнергия, так как в работающей<br />
ныне технологической системе водоподготовки<br />
предусмотрена прямая подача воды в<br />
осветлитель из береговой насосной станции,<br />
что, несомненно, приведет к увеличению<br />
себестоимости очищенной дополнительной<br />
воды для восполнения потерь в пароводяном<br />
тракте станции.<br />
Из-за ограниченности материальных и<br />
технических ресурсов на электростанциях<br />
необходимо разработать такой способ предочистки,<br />
который возможно внедрить силами<br />
самих станций на существующем оборудовании<br />
путем реконструкции того или иного участка<br />
без демонтажа ВПУ. Такой подход особо важен<br />
для электростанций Республики Армения. Нами<br />
выбран один из таких участков – осветлители<br />
ЦНИИ–МПС–2А, установленные на ВПУ РазТЭС,<br />
в которых в настоящее время используется<br />
традиционный метод реагентной коагуляции.<br />
ВОДООЧИСТКА • 9 • <strong>2012</strong><br />
Предложена реконструкция осветлителя с<br />
целью повышения качества очищенной воды<br />
при минимальных капитальных вложениях<br />
и эксплуатационных расходах – внедрение<br />
цилиндрических алюминиевых электродов в<br />
воздухоотделитель осветлителя с установкой<br />
экспериментально определенных настроечных<br />
параметров процесса электрохимической<br />
очистки воды.<br />
Модернизация позволит осветлителю работать<br />
как в режиме электрокоагуляции, так<br />
при необходимости и в режиме реагетной<br />
коагуляции, что сделает имеющийся на станции<br />
аппарат универсальным и повысит надежность<br />
обеспечения станции добавочной водой<br />
[17, 18].<br />
Библиографический список<br />
1. Филиппов Г. А., Кукушкин А. Н., Михайлов<br />
В. А. и др. Результаты ведения ода-гидразинного<br />
режима 2-го контура АЭС с ВВЭР–440 //<br />
Энергосбережение и водоподготовка. Новые<br />
энергетические технологии. – 2007. – № 3.<br />
2. Petrova T. I., Ermakov O. S., Ivin B. F.<br />
Behavior of Organics in Power Plant Cycle with<br />
DRUM–Type Boilers // Proceedings Fourth<br />
International Conference on Fossil Plant Cycle<br />
Chemistry, September 7–9, 1994, Atlanta. GA. USA.<br />
ERPI TR–104502. Palo Alto. CA. USA, 1995.<br />
3. Dolly B. Fossil plant cycle chemistry and<br />
availability problems // ESCO/EPRI Cycle chemistry<br />
symposium. South Africa, 1994.<br />
4. Мартынова О. И., Поваров О. А., Россихин<br />
Л. Я., Полевой Е. Н. Образование растворов<br />
агрессивных сред в проточной части ЦНД<br />
турбины К–300–240 // Теплоэнергетика. – 1998. –<br />
№ 1. – С. 45–48.<br />
5. Мартынова И. О., Поваров О. А., Петрова<br />
Т. И. и др. Образование коррозионно-активных<br />
сред в зоне фазового перехода в паровых<br />
турбинах // Теплоэнергетика. – 1997. – № 7. –<br />
С. 37–42.<br />
6. Мартынова О. И. Поведение органики и<br />
растворенной углекислоты в пароводяном тракте<br />
электростанции // Теплоэнергетика. – 2002. –<br />
№ 7. – С. 67–70.
7. Мартынова О. И., Вайнман А. Б. Некоторые<br />
проблемы при использовании на блоках<br />
СКД кислородных водно-химических режимов<br />
// Теплоэнергетика. – 1994. – № 7. – С. 2–9.<br />
8. Гостьков В. В. Совершенствование<br />
технологии обработки водного теплоносителя<br />
на тепловых и атомных электростанциях на<br />
основе использования перспективных ионитов:<br />
Автореф. дис. … канд. техн. наук. – Иваново,<br />
2008. – 24 с.<br />
9. Петрова Т. И., Ивин Б. Ф., Ермаков О. С.,<br />
Амосова Э. Г. и др. О поведении органических<br />
примесей в тракте тепловой электростанции<br />
с барабанными котлами // Теплоэнергетика. –<br />
1995. – № 7. – С. 20–25.<br />
10. Стоянов Н. И. Технологическое совершенствование<br />
процесса обработки пресных<br />
и минерализованных природных вод в<br />
теплоэнергетике: Автореф. дис. … д-ра техн.<br />
наук. – Новочеркасск, 2006. – 36 с.<br />
11. Стоянов Н. И., Тимченко А. Н. Совершенствование<br />
предочистки на Невинномысской<br />
ГРЭС (НГРЭС) // Вестник Северокавказского<br />
государственного технического университета.<br />
– 2007. – № 3. – С. 25–32.<br />
12. Панченко В. В., Панченко А. В., Веселова<br />
А. П. Глубокая очистка воды коагуляцией<br />
от органо-железономплексных соединений //<br />
GRUNDFOS LIFELINK НАГРАЖДЕН НА САММИТЕ РИО+20<br />
Производство<br />
Энергосбережение и водоподготовка. – 2007. –<br />
№ 3. – С. 15–18.<br />
13. Белоконова А. Ф. Водно-химические<br />
режимы тепловых электростанций. – М.: Энергоатомиздат,<br />
1985. – 248 с.<br />
14. Инструкция по эксплуатации предочистки<br />
ВПУ 3–ступенчатого обессоливания,<br />
РазТЭС. – 05.03.2009.<br />
15. Очитска воды атомных электростанций<br />
/ Л. А. Кульский, З. Б. Страхов, А. М. Волошинов,<br />
В. А. Близнюкова. – Киев, Наукова Думка,<br />
1979. – 205 с.<br />
16. Петрова Т. И., Ивин Б. Ф., Ермаков О. С.,<br />
Амосова Э. Г. и др. О поведении органических<br />
примесей в тракте тепловой электростанции<br />
с барабанными котлами // Теплоэнергетика. –<br />
1995. – № 7. – С. 20–25.<br />
17. Хизанцян К. М., Саргисян С. А. Модернизация<br />
осветлителей системы предочистки<br />
воды на ТЭС и АЭС // Вторая всероссийская<br />
конференции «Реконструкция энергетики –<br />
2010». – М., 8–9 июня 2010 г. – С. 128–131.<br />
18. Хизанцян К. М., Саргисян С. А., Маркарян<br />
А. Я. Модернизация осветлителя с<br />
реагентной коагуляцией для электрохимической<br />
очистки воды на ТЭС // Энергосбережение<br />
и водоподготовка. – 2010. – № 6. –<br />
С. 22–24.<br />
На саммите Рио+20 Grundfos LIFELINK получил награду за усилия по улучшению уровня жизни людей в<br />
некоторых из самых неблагополучных регионов мира.<br />
Более 1 млрд людей во всем мире не имеют доступа к чистой питьевой воде. Несмотря на многолетнюю<br />
гуманитарную помощь и развитие, обеспечение доступа к воде для всех людей остается серьезной проблемой.<br />
Степень развития водных проектов в развивающихся странах чрезвычайно низкая, тревогу вызывает<br />
нехватка ресурсов, возможностей и запасных частей для обслуживания и ремонта.<br />
С помощью решения LIFELINK датский производитель насосного оборудования Grundfos продемонстрировал<br />
свою компетенцию в решении проблемы обеспечения устойчивого доступа к воде для сельских и<br />
пригородных общин в развивающихся странах. Компания разработала решение для проектов в области<br />
устойчивого обеспечения водой, которое не только включает в себя современные технологии (насос с приводом<br />
от солнечной энергии), но и удачную модель постоянного финансового управления и технического<br />
обслуживания. Благодаря инновационной платежной системе на основе мобильного банкинга автоматически<br />
проект приносит прибыль, которая идет на финансирование текущего обслуживания и ремонта, проводимого<br />
местной командой профессиональных технических специалистов.<br />
Таким образом, Grundfos LIFELINK является самообеспечиваемой самостоятельной моделью для проектов<br />
водоснабжения в сельских и пригородных районах в развивающихся странах.<br />
Источник: ИА «Планета климата»<br />
9 • <strong>2012</strong> • ВОДООЧИСТКА<br />
57
58 Производство<br />
С ЧИСТОГО ЛИСТА:<br />
ОПЫТ СОЗДАНИЯ СОБСТВЕННЫХ ОЧИСТНЫХ<br />
СООРУЖЕНИЙ НУЛЕВОГО СБРОСА<br />
Валеев Р. Ш., заместитель главного инженера нефтеперерабатывающего завода<br />
ОАО «ТАНЕКО», г. Нижнекамск, Респ. Татарстан,<br />
e-mail: valeev_rs@taneco-npz.ru,<br />
Симоненко Г. В., редактор ИД «Панорама», Москва,<br />
e-mail: panorama55@yandex.ru<br />
На очистных сооружениях одного из крупнейших в России нефтеперерабатывающих комплексов<br />
«ТАНЕКО» реализован принцип нулевого сброса сточных вод<br />
From the beginning. Experience of creation of own zero discharge purification installations<br />
At the purification installations of the one of the biggest in Russia refining complexes «Taneko»<br />
principle of zero discharge of wastewaters has been implemented.<br />
На построенном в г. Нижнекамске нефтеперерабатывающем<br />
заводе ОАО «ТАНЕКО» введены в<br />
строй очистные сооружения производительностью<br />
2700 м 3 /ч. Создание собственных биологических<br />
очистных сооружений было вызвано тем,<br />
что регион размещения комплекса отличается<br />
высокой техногенной насыщенностью, и единственные<br />
действующие биологические очистные<br />
сооружения Нижнекамска не справились бы с<br />
новыми нагрузками.<br />
29 ноября 2011 г. распоряжением Министерства<br />
энергетики РФ от 29 ноября 2011 г.<br />
№ 28-р нефтеперерабатывающий завод ОАО<br />
«ТАНЕКО» (Татарстанский нефтеперерабатывающий<br />
комплекс) включен в число действующих<br />
предприятий России. За последние 30 лет это<br />
предприятие стало первым в нашей стране<br />
крупномасштабным проектом в области нефтехимии<br />
и нефтепереработки, реализуемым<br />
с нуля. Поэтому и девиз проекта был ему под<br />
стать – «Новый. С чистого листа».<br />
С вводом в эксплуатацию такого гиганта<br />
возникали и проблемы, связанные с очисткой<br />
образующихся сточных вод, обработкой и<br />
утилизацией/рекуперацией шламов и осадков<br />
стоков.<br />
Местный регион отличается высокой техногенной<br />
насыщенностью, и его единственные<br />
ВОДООЧИСТКА • 9 • <strong>2012</strong><br />
действующие биологические очистные сооружения<br />
не справились бы с новыми нагрузками.<br />
Кроме того, необходимость строительства новых<br />
биологических очистных сооружений была обусловлена<br />
требованием достижения наивысшей<br />
экологической чистоты вновь вводимых производств<br />
ОАО «ТАНЕКО».<br />
Хорошо известно, что нефтехимическое<br />
производство несет в себе опасность для окружающей<br />
среды. Продукты нефтепереработки,<br />
взвешенные вещества, высокая минерализация<br />
стоков (в частности, для стоков второй системы),<br />
сульфиды, аммонийный азот, хлориды, сульфаты<br />
– все это является основным загрязнением<br />
сточных вод. Чтобы минимизировать неблагоприятное<br />
воздействие на экологию, на нефтеперерабатывающем<br />
заводе была реализована<br />
раздельная система водоотведения сточных вод,<br />
включающая в себя сети промышленно-ливневой<br />
канализации (1-я система), сети канализации<br />
солесодержащих стоков (2-я система), сети<br />
условно-чистых сточных вод (ливневые стоки<br />
с незастроенной территории – 3-я система),<br />
сеть хозяйственно-бытовых сточных вод<br />
(4-я система). Все поступающие сточные воды<br />
на очистных сооружениях имеют раздельный<br />
характер очистки с целью достижения наибольшей<br />
экономии затрат на очистку сточных
вод. При необходимости возможен вариант<br />
общесплавной системы очистки сточных вод.<br />
Технология биологической очистки очистных<br />
сооружений основана на применении аэротенков<br />
в комбинации с мембранными биореакторами.<br />
По способу подачи очищаемой воды и активного<br />
ила здесь применяютсяются аэротенки – вытеснители<br />
ячеистого типа. В каждой ячейке<br />
устанавливается режим полного смешения, что<br />
в последовательности составляет практически<br />
идеальный вытеснитель. По способу регенерации<br />
активного ила эти сооружения относятся<br />
к аэротенкам, совмещенным с регенераторами<br />
(в емкостях мембранных биореакторов). По<br />
числу ступеней биологическая очистка – одноступенчатая.<br />
На выходе с аэротенков активный<br />
ил проходит систему мембранных биореакторов,<br />
откуда очищаемый поток сточных вод разделяется<br />
на воду, прошедшую биологическую<br />
очистку (пермеат), избыточный активный ил<br />
и циркуляционный активный ил. Пермеат<br />
поступает на глубокую доочистку в сорбционно-угольных<br />
фильтрах и на последующее<br />
УФ-обеззараживание. Циркуляционный ил<br />
поступает в начало аэротенка одним потоком с<br />
вновь поступившими стоками на биологическую<br />
очистку, а избыточный активный ил направляется<br />
на илоуплотнители и далее – на декантеры<br />
с целью получения обезвоженного продукта –<br />
кека. На биологической очистке выдержан<br />
принцип раздельной системы очистки сточных<br />
вод по их характеру, а именно промливневые<br />
стоки проходят очистку совместно с условно<br />
Рис. 1. Крупнейший в России нефтеперерабатывающий<br />
комплекс был построен с учетом всех<br />
экологических требований<br />
Производство<br />
Рис. 2. Очистные сооружения ОАО «Танеко»<br />
чистыми стоками, а солесодержащие сточные<br />
воды – совместно с хозяйственно-бытовой<br />
системой канализации.<br />
Также с целью наибольшего возврата очищенных<br />
стоков обратно на нужды производства<br />
мы оборудовали очистные сооружения мощной<br />
системой обессоливания по схеме EDR-RO. При<br />
этом система реверсивного электродиализа<br />
фирмы GE, выполненная у нас, крупнейшая в РФ.<br />
Габариты и объем сооружений очистки,<br />
а также производительность оборудования<br />
очистных сооружений приняты с учетом<br />
обеспечения рабочей производительности<br />
по очистке стоков в объеме 2700 м 3 /ч с необходимым<br />
резервированием оборудования по<br />
1-й категории надежности эксплуатации. При<br />
этом сооружения приема, предварительной<br />
очистки поступающих сточных вод (решетки, песколовки,<br />
отстойники), аварийно-регулирующие<br />
резервуары рассчитаны на производительность<br />
9400 м 3 /ч, что необходимо на случай залпового<br />
поступления сточных вод, например в случае<br />
обильного выпадения дождевых осадков или<br />
интенсивного снеготаяния.<br />
Что же касается расходных показателей<br />
сточных вод, то они имеют следующие ориентировочные<br />
значения:<br />
– промышленно-ливневая канализация<br />
в интервале от 567 до 6317 м 3 /ч (в основной<br />
зависимости от климатической интенсивности<br />
осадков);<br />
– канализации солесодержащих стоков в<br />
интервале от 492 до 859,3 м 3 /ч;<br />
– канализация условно чистых стоков в интервале<br />
от 0 до 2000 м 3 /ч (в основной зависимости<br />
от климатической интенсивности осадков);<br />
9 • <strong>2012</strong> • ВОДООЧИСТКА<br />
59
60 Производство<br />
Рис. 3. Для эксплуатации очистных сооружений<br />
используется оборудование известных производителей<br />
– система хозяйственно-бытовых сточных<br />
вод в интервале от 25,6 до 171 м 3 /ч.<br />
В состав АСУТП очистных сооружений включены:<br />
автоматизированная распределенная<br />
система управления; системы противоаварийной<br />
автоматической защиты, обнаружения газовой<br />
опасности и пожарной опасности, автоматизированной<br />
поверки, диагностики, технического<br />
обслуживания и ремонта полевого оборудования<br />
КИП; автоматизированная система коммерческого<br />
учета энергоресурсов.<br />
Структура системы управления очистными<br />
сооружениями включает в себя полевой КИП,<br />
базирующийся на современной электронной<br />
технике, и локальные контроллеры (преобразователи<br />
и интерфейсные модули), микропроцессорные<br />
контроллеры распределенной<br />
системы управления и автоматизированные<br />
рабочие места операторов-технологов.<br />
В результате применения на очистных сооружениях<br />
современных технологий около 80 %<br />
поступающих сточных вод возвращается после<br />
очистки на нужды водоснабжения «Комплекса<br />
НП и НХЗ» ОАО «ТАНЕКО», замещая тем самым<br />
объем водопотребления из внешних источников<br />
и исключая сброс данного объема очищенных<br />
сточных вод во внешнюю среду. Оставшиеся 20 %<br />
от объема поступивших сточных вод представляют<br />
собой уловленные обводненные нефтешламы,<br />
рассол с установки обессоливания, избыточный<br />
активный ил, сырой осадок и фугат. Для этого<br />
20 %-процентного объема также определен<br />
способ рекуперации. Рассол с установки обессо-<br />
ВОДООЧИСТКА • 9 • <strong>2012</strong><br />
ливания стоков второй системы мы направляем<br />
нефтедобывающим управлениям ОАО «Татнефть»<br />
для нужд технологического процесса ППД. Уловленные<br />
нефтепродукты направляются обратно<br />
на НПЗ для переработки с основным сырьевым<br />
потоком нефти. Сырой осадок, нефтешламы,<br />
избыточный активный ил после обезвоживания<br />
на декантерах и трикантерах в виде кека направляются<br />
на площадки биодеструкции, где<br />
под воздействием микроорганизмов происходит<br />
понижение класса опасности данных отходов, и<br />
полученный почво-грунт вполне пригоден для<br />
вертикальной планировки отдельных участков<br />
«Комплекса НП и НХЗ» при рекультивации карт<br />
полигона.<br />
Качество очищенных сточных вод сегодня<br />
на ОАО «ТАНЕКО», например, по БПК полн. – менее<br />
3 мгО 2 /л, нефтепродуктам – менее 0,02 мг/л,<br />
взвешенным веществам – менее 3 мг/л, солесодержание<br />
(по сухому остатку) – 350 мг/л, что<br />
полностью отвечает требованиям, предъявляемым<br />
к сбросу очищенных стоков в водоемы<br />
рыбохозяйственного назначения или их возврату<br />
на нужды в производство.<br />
Отличительной чертой процесса очистки<br />
является отсутствие как первичных, так и вторичных<br />
отстойников. На выходе с аэротенков<br />
активный ил улавливается менее габаритными и<br />
качественными сооружениями – мембранными<br />
биореакторами. Обезвоживание нефтешламов,<br />
осадков, избыточного ила реализовано на<br />
компактных центрифугах с получением кека<br />
Рис. 4. Лаборатории очистных сооружений обеспечены<br />
оборудованием ведущих зарубежных и<br />
российских производителей, позволяющим добиваться<br />
высокого качества исследований
взамен распространенных устаревших методов<br />
обезвоживания. Все это позволило в разы сократить<br />
площадь очистных сооружений. Всего<br />
лишь на 9,2 га расположились сооружения по<br />
обработки и рекуперации/утилизации шламов<br />
и осадков сточных вод, сооружения аварийнорегулирующего<br />
характера с полезным объемом<br />
аккумулирования более 100 тыс. м 3 , отдельно<br />
стоящие здания лаборатории и операторной.<br />
Новые очистные сооружения в Нижнекамске<br />
были построены сравнительно быстро. Акт<br />
передачи площадки под строительство был<br />
оформлен с подрядной организацией осенью<br />
2008 г., при этом в тот момент на строительной<br />
площадке очистных сооружений лишь завершалась<br />
грубая вертикальная планировка.<br />
Разработка базового проекта и рабочей документации<br />
начата в июне 2008 г. Для выполнения<br />
работ по реализации объектов очистных сооружений<br />
привлекались в основном подрядные<br />
организации Республики Татарстан, а также из<br />
близлежащих регионов. И еще до ввода в строй<br />
нефтеперерабатывающего завода очистные<br />
сооружения были построены.<br />
Для эксплуатации очистных сооружений<br />
выбрано оборудование как отечественных,<br />
так и импортных производителей. Применено<br />
насосное оборудование фирм Netch, Flugt,<br />
Grundfus, скребковое оборудование от фирмы<br />
Zicert, емкостное оборудование было заказано<br />
на ООО «ТЭКО-фильтр» и ОАО «БМЗ». Там же,<br />
на «БМЗ», сделано и теплообменное оборудование.<br />
Оборудование для обезвоживания<br />
осадков и шламов сточных вод (трикантеры<br />
и декантеры) носит марку Flottweg, а воздуходувное<br />
– Atlas Copco и Aerzen. Фирма GE<br />
Производство<br />
WPT предоставила мембранное оборудование<br />
(установки обратного осмоса, реверсивного<br />
электродиализа, мембранных биореакторов),<br />
а Prominent – станции дозирования реагентов.<br />
Оборудование обеззараживания очищенных<br />
сточных вод реализовано фирмой ООО «ЛИТ».<br />
Приборы КИП в основном от Yokogawa, Endress<br />
Hauser, Wikа.<br />
Благодаря правильной стратегии реализации<br />
проекта очистных сооружений совместно с<br />
остальными объектами «Комплекса НП и НХЗ»<br />
верно выполненной балансовой схеме водоотведения,<br />
дополнительное расширение очистных<br />
сооружений для обеспечения нужд эксплуатации<br />
ОАО «ТАНЕКО» не требуется.<br />
При эксплуатации новых очистных сооружений<br />
в Нижнекамске получается экономия<br />
водных ресурсов на 9,28 млн м 3 в год. На такое же<br />
пропорциональное количество снижается объем<br />
сброса очищенных сточных вод. Осуществляется<br />
полноценная рекуперация более 10 тыс. м 3 /год<br />
уловленных нефтепродуктов, 1500 т/год кека.<br />
Как видим, несмотря на высокую стоимость<br />
проекта, строительство подобных очистных<br />
сооружений экономически выгодно.<br />
Ну и главное – это экологичность. Принятая<br />
схема обработки стоков, осадков и шламов сточных<br />
вод практически исключает техногенное<br />
воздействие ОАО «ТАНЕКО» на окружающую<br />
среду. Жители региона, ранее обеспокоенные<br />
строительством нефтяного гиганта, не заметили<br />
ухудшения комфортности проживания.<br />
А появление новой инфраструктуры лишь<br />
увеличило привлекательность региона для<br />
дополнительных инвестиций и создания новых<br />
рабочих мест.<br />
BLUE-WHITE ВЫПУСТИЛА ПЕРИСТАЛЬТИЧЕСКИЙ НАСОС-ДОЗАТОР<br />
С ДАТЧИКОМ КОНТРОЛЯ ПОТОКА<br />
Компания Blue-White начала производство перистальтического инжектора с регулируемой<br />
скоростью FLEXFLO A-100NV с опциональным датчиком контроля потока (FVS). Данный датчик дает<br />
возможность обнаружения засорения инжектора, опустошения расходного резервуара реагентов<br />
и нарушения основного состояния. Нет необходимости приобретать специальные разъемы, а также<br />
не требуется калибровка. Если произошел сбой инжекции реагента, насос остановится и реле<br />
оповещения будет замкнуто для подачи удаленного сигнала оповещения или запуска резервного<br />
насоса.<br />
9 • <strong>2012</strong> • ВОДООЧИСТКА<br />
61
62<br />
На правах рекламы
Славные даты<br />
ОЧИСТНЫМ СООРУЖЕНИЯМ ВОДОПРОВОДА<br />
КИРОВА – 75 ЛЕТ<br />
За 75 лет очистные сооружения водопровода<br />
г. Кирова очистили 8 млрд м 3 речной воды<br />
В июне <strong>2012</strong> г. исполнилось 75 лет со дня ввода<br />
в эксплуатацию комплекса очистных сооружений<br />
водопровода (ОСВ) г. Кирова, расположенного<br />
в слободе Корчемкино.<br />
Быстрый рост областного центра и недостаточность<br />
водообеспечения от подземных<br />
источников в период индустриального развития<br />
30-х годов прошлого века поставили вопрос об<br />
основном источнике водоснабжения для города.<br />
После рассмотрения нескольких вариантов для<br />
этой цели была выбрана р. Вятка.<br />
На берегу у деревни Корчемкино построили<br />
насосную станцию для подъема воды из реки,<br />
1-й блок для очистки, насосную станцию для<br />
подачи чистой воды в город. Были проложены<br />
магистральные водоводы для транспортировки<br />
воды в микрорайоны областного центра.<br />
В июне 1937 г. комплекс сооружений был введен<br />
в эксплуатацию, и с этого времени жители<br />
НА СТАНЦИИ ОПРЕСНЕНИЯ ВОДЫ В СИНГАПУРЕ УСТАНОВЯТ<br />
68 УСТАНОВОК РЕКУПЕРАЦИИ ЭНЕРГИИ<br />
и организации города стали круглосуточно<br />
получать необходимое количество водопроводной<br />
воды.<br />
С ростом Кирова шло строительство и увеличение<br />
мощностей сооружений, улучшались<br />
показатели качества очистки воды. В настоящее<br />
время работают четыре блока очистки воды,<br />
суммарная проектная производительность<br />
всей станции составляет 290 тыс. м 3 /сут. В Киров<br />
ежесуточно подается порядка 170 тыс. м 3 , что<br />
полностью обеспечивает потребности 400 тыс.<br />
жителей города и организаций.<br />
С 2006 г. ОАО «Кировские коммунальные<br />
системы» инвестировали более 500 млн руб.<br />
в надежность и качество работы сооружений.<br />
За это время в формате частно-государственного<br />
партнерства с участием федеральных,<br />
региональных, муниципальных и собственных<br />
средств ККС реализованы следующие крупные<br />
проекты: построены 4-й блок фильтров и отстойников<br />
производительностью 50 тыс. м 3 /сут. с<br />
реконструкцией насосной станции 2-го подъема,<br />
ковшевой водозабор с заглубленной насосной<br />
станцией первого подъема и трансформаторной<br />
станцией, станция обработки промывных вод<br />
фильтров и осадка отстойников, цех по производству<br />
гипохлорита натрия.<br />
В настоящее время реконструкция ОСВ продолжается:<br />
ККС ведет строительство цеха механического<br />
обезвоживания осадка. Реализация<br />
этого проекта будет способствовать сохранению<br />
экологической стабильности в регионе.<br />
Установки Calder двойного действия рекуперации обменной энергии (DWEER) будут установлены<br />
на станции производительностью 318,5 тыс. м 3 /сут. для рекуперации энергии потока концентрированного<br />
солевого раствора высокого давления от процесса обратного осмоса морской воды.<br />
Установки DWEER обеспечивают эффективность более 95 % и помогают сократить потребление<br />
энергии мембранными питающими насосами на 60 %.<br />
9 • <strong>2012</strong> • ВОДООЧИСТКА<br />
63
64 Технологии и оборудование<br />
ГЛУБОКАЯ ОЧИСТКА<br />
НЕФТЕПРОМЫСЛОВЫХ СТОЧНЫХ ВОД<br />
И МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА ВОДЫ<br />
Буслаев Е. С., мл. научн. сотрудник; Сахабутдинов Р. З.,<br />
Кудряшова Л. В., заведующая лабораторией, Нурутдинов А. С.,<br />
Институт «ТатНИПИнефть» ОАО «Татнефть» им. В. Д. Шашина,<br />
423236, Республика Татарстан, г. Бугульма, ул. Мусы Джалиля, д. 32<br />
Дается описание технологического процесса подготовки нефтепромысловых сточных вод<br />
с применением аппаратов, оснащенных коалесцирующими устройствами.<br />
Deep purification of oilfield wastewaters and methods of water quality control<br />
An article states description of the process of oilfield wastewaters conditioning with the usage of<br />
devices equipped with coalescent devices.<br />
Технология глубокой очистки от нефти<br />
сточных вод с применением коалесцирующих<br />
устройств относится к области подготовки нефтепромысловых<br />
сточных вод, используемых<br />
в системе поддержания пластового давления<br />
при заводнении нефтяных месторождений, и<br />
применяется для очистки нефтесодержащих<br />
сточных вод от нефти и механических примесей.<br />
Процесс очистки сточных вод, реализуемый<br />
при помощи отстаивания в вертикальных резервуарах<br />
типа РВС или горизонтальных буллитах,<br />
можно значительно интенсифицировать при<br />
помощи коалесцирующих материалов, на поверхности<br />
которых будет происходить предварительное<br />
укрупнение капель эмульгированной<br />
нефти. В качестве коалесцирующих материалов<br />
Рис. 1. Схема процесса очистки воды по двухступенчатой схеме<br />
ВОДООЧИСТКА • 9 • <strong>2012</strong><br />
используются гидрофобные пористо-ячеистые<br />
материалы.<br />
Задачи:<br />
1. Повышение производительности существующего<br />
отстойного оборудования, что позволит<br />
сократить его количество, тем самым снизить<br />
капитальные и эксплуатационные затраты, а<br />
также удельную стоимость подготовки сточной<br />
воды.<br />
2. Повышение глубины очистки сточных вод.<br />
Остаточная концентрация нефти в очищенной<br />
воде составляет до 20 мг/дм 3 , механических<br />
примесей – до 10 мг/дм 3 .<br />
Технологический процесс очистки воды<br />
реализуется по двухступенчатой схеме (рис. 1),<br />
включающей предварительную очистку на
Рис. 2. Аппарат очистки сточных вод<br />
с применением КФУ<br />
первой ступени удаления грубодисперсных<br />
загрязнений и доведение качества очистки<br />
воды на второй ступени в типовом отстойнике,<br />
оснащенном коалесцентно-фильтрующими<br />
устройствами (КФУ).<br />
Разработаны три типа коалесцирующих<br />
устройств: КФУ-3400-600, КФУ-3000-600,<br />
КФУ-2400-600, предназначенные для установки в<br />
типовые горизонтальные отстойники объемами<br />
50, 100 и 200 м 3 соответственно (рис. 2).<br />
Технология реализуется в компактных аппаратах,<br />
несомненными достоинствами которых<br />
являются:<br />
– высокая эффективность и пропускная<br />
способность,<br />
– простота конструкторского оформления,<br />
– удобство и минимизация обслуживания,<br />
– устойчивость работы в весьма широком<br />
диапазоне концентраций загрязнений,<br />
– длительный межрегенерационный период.<br />
Технологии и оборудование<br />
Рис. 3. Поточный анализатор загрязнений<br />
в сточной воде СТОК-101<br />
МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА ВОДЫ<br />
Анализатор загрязнений в воде СТОК-101<br />
Для осуществления оперативного и постоянного<br />
контроля концентрации загрязнений<br />
на конкретном объекте специалистами института<br />
«ТатНИПИнефть» совместно с ООО «Фирма<br />
"Мера"» был разработан поточный анализатор<br />
загрязнений в сточной воде СТОК-101 (рис. 3),<br />
в основу которого положен ультразвуковой<br />
способ определения массовой концентрации<br />
нефти и механических примесей в закачиваемой<br />
в пласт воде.<br />
Прибор включает в себя ультразвуковой<br />
датчик, вторичный преобразователь сигнала<br />
(базовый телеметрический блок приема и<br />
обработки информации) и компьютер с про-<br />
Таблица 1<br />
Технические характеристики анализатора СТОК-101<br />
№ Наименование показателя Значение<br />
1 Диапазон измерения загрязнений, мг/дм3 , в пределах от 0 до 200<br />
2 Граница погрешности, %, не более ±15,0<br />
Аналоговый сигнал (4–20 мА)<br />
3 Выходной сигнал<br />
и передача данных<br />
по протоколу RS 485<br />
4 Напряжение питания от сети переменного тока, В 220 В<br />
5 Температура окружающей среды, °С, в пределах От –30 до 60<br />
6 Инерционность, с 1<br />
7 Индикация<br />
Характеристика измеряемой среды (воды):<br />
Цифровая<br />
– плотность, г/см<br />
8<br />
3 , в пределах<br />
от 1,00 до 1,18<br />
– температура, °С, в пределах<br />
от 0 до 30<br />
– максимальное рабочее давление, МПа<br />
4,0<br />
– максимальная скорость потока жидкости, м/с<br />
5,0<br />
9 • <strong>2012</strong> • ВОДООЧИСТКА<br />
65
66 Технологии и оборудование<br />
№ Наименование показателя Значение<br />
1 Диапазон измерения, мг/дм3 От 0 до 20<br />
2 Температура измеряемой среды, °С От 0 до 50<br />
3 Погрешность измерений, % 2,5<br />
4 Инерционность, с 10<br />
5 Индикация Цифровая<br />
6 Выходной сигнал Аналоговый<br />
7 Напряжение питания от сети переменного тока, В 220±15 %<br />
граммным обеспечением. Ультразвуковой датчик,<br />
установленный непосредственно в водовод на<br />
приеме насосного агрегата после очистных сооружений,<br />
посылает и принимает отраженный<br />
ультразвуковой сигнал от загрязняющих сточную<br />
воду частиц. Значение массовой концентрации<br />
загрязнений определяется по числу периодов<br />
отраженного сигнала в определенном интервале<br />
времени и на различных уровнях его величины,<br />
после чего с заданной периодичностью от одной<br />
минуты до нескольких часов выводится на компьютер<br />
оператора очистных сооружений, а также<br />
диспетчера цеха. Технические характеристики<br />
анализатора СТОК-101 представлены в табл. 1.<br />
Анализатор СТОК-101 прошел опытно-промышленные<br />
испытания на объектах подготовки<br />
сточных вод в ОАО «Татнефть», имеет взрывозащищенное<br />
исполнение и допущен Федеральной<br />
службой по экологическому, технологическому<br />
и атомному надзору к применению.<br />
Анализ архива показаний прибора, технологических<br />
параметров работы очистных сооружений<br />
и систем закачки сточных вод позволит выявить<br />
узкие места в конструкции и режимах работы<br />
оборудования, а также автоматизировать технологический<br />
процесс подготовки сточных вод.<br />
Поточный анализатор растворенного<br />
кислорода РК-1<br />
Другим важным контролируемым параметром<br />
нефтепромысловых сточных вод является концентрация<br />
растворенного кислорода, который,<br />
как известно, является стимулятором коррозионных<br />
процессов, протекающих в промысловом<br />
оборудовании, способствует развитию биоценоза<br />
в призабойной зоне нагнетательных скважин,<br />
ВОДООЧИСТКА • 9 • <strong>2012</strong><br />
Таблица 2<br />
что, в свою очередь, ведет к образованию<br />
сероводорода и сульфида железа в продукции<br />
девонских горизонтов.<br />
При организации постоянного контроля концентрации<br />
растворенного кислорода в сточных<br />
водах на различных этапах подготовки и закачки<br />
возможно выявление основных и временных<br />
источников его попадания в систему. С целью<br />
эффективного контроля этого показателя специалистами<br />
Института «ТатНИПИнефть» совместно<br />
с кафедрой электронного приборостроения<br />
КГТУ им. Туполева был разработан поточный<br />
анализатор РК-1 (рис. 4), который измеряет<br />
концентрацию кислорода на приеме и выкиде<br />
насосного агрегата, подающего воду в систему<br />
ППД с очистных сооружений.<br />
Измерения массовой концентрации растворенного<br />
кислорода в потоке воды выполняются<br />
методом поляризации измерительного электрода<br />
относительно вспомогательного и измерения<br />
тока деполяризации, возникающего в результате<br />
диффузии растворенного кислорода из<br />
Рис. 4. Поточный анализатор растворенного<br />
кислорода в воде РК-1
исследуемой жидкости через избирательную<br />
мембрану и последующей электрохимической<br />
реакции его восстановления на поверхности<br />
измерительного электрода. Данный прибор<br />
позволяет измерять и архивировать более<br />
500 значений результатов измерений и передавать<br />
их на накопитель информации. Технические<br />
характеристики анализатора РК-1 представлены<br />
в табл. 2.<br />
Технологии и оборудование<br />
При организованном контроле за концентрацией<br />
кислорода в сточных водах при помощи<br />
поточного анализатора РК-1 появилась возможность<br />
прослеживать в режиме реального<br />
времени изменение концентрации кислорода<br />
в нефтепромысловых водах, выявлять, на<br />
каком технологическом этапе происходит его<br />
увеличение, и своевременно принимать соответствующие<br />
меры.<br />
ТЕХНОЛОГИЯ УЛЬТРАФИЛЬТРАЦИИ<br />
ОТ КОМПАНИИ GE ПОЗВОЛИТ УМЕНЬШИТЬ<br />
ПОТРЕБЛЕНИЕ РЕЧНОЙ ВОДЫ<br />
Водоканал Екатеринбурга будет использовать мембранную технологию ультрафильтрации<br />
ZeeWeed* 500D от компании GE для увеличения производительности сооружений водоподготовки<br />
и сокращения потребления исходной воды в 4-м по величине городе России.<br />
Technology of ultrafiltration by the company GE will allow to reduce river water consumption<br />
Water treatment plant in Yekaterinburg will use membrane ultrafiltration technology ZeeWeed* 500D<br />
by company GE for improvement of performance of water conditioning installations and reduction<br />
of source water consumption in the fourth in amount city of Russia.<br />
В рамках программы по модернизации<br />
инфраструктуры водоснабжения, главным<br />
лейтмотивом которой по-прежнему является<br />
вопрос охраны окружающей среды и рационального<br />
водопользования, компания GE (NYSE:<br />
GE) сообщила о том, что МУП «Водоканал»<br />
г. Екатеринбурга выбрало мембранную технологию<br />
ультрафильтрации ZeeWeed* 500D для<br />
увеличения производительности сооружений<br />
водоподготовки заказчика.<br />
Екатеринбург является административным<br />
центром Уральского федерального округа (УФО)<br />
и четвертым по величине городом России, на<br />
сегодняшний день его население составляет<br />
1,4 млн человек. Система ультрафильтрации от<br />
компании GE позволит водоканалу ежедневно<br />
очищать 55 тыс. м 3 промывной воды, получающейся<br />
в результате промывки традиционных<br />
фильтров водоподготовки. Планируется, что<br />
новая система ZeeWeed* будет введена в промышленную<br />
эксплуатацию уже в этом году.<br />
Вопрос снабжения достаточным количеством<br />
питьевой воды является критическим для Екатеринбурга,<br />
крупного индустриального центра<br />
Российской Федерации, в котором размещены<br />
многие производственные предприятия оборонного,<br />
приборостроительного, металлургического,<br />
полиграфического, оптомеханического<br />
и пищевого секторов промышленности. Кроме<br />
того, город является крупным транспортным и<br />
логистическим узлом.<br />
«Вода – дефицитный ресурс и, в соответствии<br />
с нашей стратегией, необходимо использовать<br />
максимально проверенные и надежные технологии<br />
для ее экономии и повторного использования»,<br />
– отмечает Вадим Кузнецов – технический<br />
директор МУП «Водоканал». – Компания GE давно<br />
известна в России как поставщик надежного и<br />
проверенного оборудования, и мы верим, что<br />
технология фильтрации воды, предлагаемая<br />
компанией GE, поможет решить задачи сбережения<br />
водных ресурсов».<br />
9 • <strong>2012</strong> • ВОДООЧИСТКА<br />
67
68 Технологии и оборудование<br />
Рис. 1. Мембрана<br />
ZeeWeed* 500D<br />
Проект поможет минимизировать<br />
отрицательное<br />
воздействие на окружающую<br />
среду от эксплуатации сооружений<br />
водоподготовки путем<br />
снижения потребления сырой<br />
воды и ресурсосбережения.<br />
Ультрафильтрация обеспечивает<br />
барьерную защиту от<br />
взвешенных частиц, бактерий,<br />
вирусов, эндотоксинов и прочих<br />
патогенов в воде, в результате<br />
чего очищенная вода<br />
имеет очень высокую степень<br />
чистоты и низкое содержание<br />
примесей. В связи с этим ультрафильтрация<br />
используется<br />
для предварительной очистки<br />
поверхностных вод, морской<br />
воды и биологически очищенных сточных вод,<br />
перед обратным осмосом и применением других<br />
мембранных способов очистки воды. Ультрафильтрация<br />
также используется в промышленности<br />
для удаления взвешенных частиц из воды<br />
и других растворов. Ультрафильтрационные<br />
мембраны ZeeWeed* от компании GE обладают<br />
отличными рабочими характеристиками, эко-<br />
КАК СБЕРЕЧЬ ЭНЕРГИЮ И ДЕНЬГИ<br />
В каждом номере: материалы, отражающие<br />
все направления деятельности<br />
главного энергетика промышленного<br />
предприятия: организация<br />
работы служб главного энергетика;<br />
внедрение новой техники и энергосберегающих<br />
технологий; экспертиза<br />
и тестирование нового оборудования;<br />
вопросы энергоаудита, а также все необходимые<br />
для работы нормативные<br />
документы, в том числе пошаговые<br />
инструкции по проведению различных<br />
работ; технические данные на новые<br />
образцы выпускаемого электротехнического<br />
и теплового оборудования для<br />
промышленного производства; описания,<br />
схемы, цены изготовителя; информация<br />
о дилерах; рекомендации по<br />
охране труда работников службы главного<br />
энергетика, средствам обучения,<br />
технике безопасности, организации<br />
работ в электроцехах и многое другое.<br />
Структура издания построена в соответствии<br />
с должностной инструкцией<br />
главного энергетика.<br />
Наши эксперты и авторы:<br />
П.Н. Николаев, заместитель технического<br />
директора ОАО «Кольчугинский<br />
завод «Электрокабель»; Ю.М. Савинцев,<br />
генеральный директор корпорации<br />
«Русский трансформатор», канд.<br />
техн. наук; В.В. Жуков, член-корр.<br />
Академии электротехнических наук<br />
РФ, директор Института электроэнергетики,<br />
проф.; Р.М. Хусаинов, технический<br />
директор компании «Сантерно»,<br />
канд. техн. наук; Г.Ф. Быстрицкий,<br />
проф. МЭИ; А.Н. Назин, директор<br />
ЗАО «ЦЭВТ», канд. техн. наук; А.В. Самородов,<br />
зам. начальника отдела<br />
номят электроэнергию, легко устанавливаются,<br />
они надежны и просты в эксплуатации.<br />
GE Energy работает в России с начала XX в.,<br />
предоставляя оборудование и услуги для развития<br />
энергетической инфраструктуры страны.<br />
Сегодня более 400 газовых турбин, 65 паровых<br />
турбин, 700 компрессоров и более 600 единиц<br />
прочего оборудования, включающего воздухоохладители,<br />
конденсаторы, газовые сепараторы<br />
и насосы, выпускаемые GE Energy и GE Oil&Gas,<br />
установлены в России и СНГ.<br />
B 2010 г. в Калужской области открыт Центр<br />
энергетических технологий General Electric,<br />
занимающийся сервисным обслуживанием<br />
установленного оборудования. В сентябре 2011 г.<br />
GE, «Интер» РАО «ЕЭС» и ОДК приняли решение<br />
о создании совместного предприятия, задачей<br />
которого станет локализация производства,<br />
продажа и сервис высокоэффективных газотурбинных<br />
установок 6FA в Рыбинске. С 2008 г.<br />
в соответствии с лицензионным соглашением о<br />
локализации технологий, заключенным между GE<br />
и «РЭП Холдингом», «РЭП Холдинг» производит в<br />
России ГПА «Ладога-32» на базе газотурбинной<br />
установки GE MS5002E.<br />
Екатерина Горон, GE Energy<br />
ekaterina.goron@ge.com<br />
http://glavenergo.panor.ru<br />
Управления государственного энергетического<br />
надзора; В.А. Янсюкевич,<br />
инженер службы энергоснабжения «Севергазпром»;<br />
С.А. Федоров, директор<br />
компании «Манометр-Терма»; Л.И. Решетов,<br />
главный энергетик ОАО «Ижавто»;<br />
Б.Н. Бородин, главный энергетик<br />
ОАО «Ижавто», и многие другие специалисты.<br />
Председатель редсовета –<br />
В.В. Жуков, директор Института электроэнергетики,<br />
д-р техн. наук, проф.<br />
Издается при информационной<br />
поддержке Российской инженерной академии<br />
и Московского энергетического<br />
института.<br />
Входит в Перечень изданий ВАК.<br />
Ежемесячное издание. Объем –<br />
80 с. Распространяется по подписке<br />
и на отраслевых мероприятиях.<br />
ОСНОВНЫЕ РУБРИКИ<br />
<br />
Энергосбережение<br />
Электрохозяйство<br />
Теплоснабжение<br />
Воздухо– и газоснабжение<br />
Диагностика и ремонт<br />
Обмен опытом<br />
Новые разработки<br />
Рынок и перспективы<br />
Охрана труда и техника безопасности<br />
индексы<br />
16579 82717<br />
На правах рекламы<br />
Для оформления подписки через редакцию необходимо получить счет на оплату, прислав заявку по электронному адресу:<br />
podpiska@panor.ru или по факсу (499) 346-2073, а также позвонив по телефонам: (495) 749-2164, 211-5418, 749-4273.
Нормативные документы<br />
7 декабря 2011 г. № 416-ФЗ<br />
РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ<br />
ФЕДЕРАЛЬНЫЙ ЗАКОН<br />
О ВОДОСНАБЖЕНИИ И ВОДООТВЕДЕНИИ<br />
Принят<br />
Государственной Думой<br />
23 ноября 2011 г.<br />
(Окончание. Начало в № 3, 5–7 <strong>2012</strong> г.)<br />
Одобрен<br />
Советом Федерации<br />
29 ноября 2011 г.<br />
Статья 36. Соглашение об условиях осуществления регулируемой деятельности в сфере<br />
водоснабжения и водоотведения<br />
1. По соглашению об условиях осуществления регулируемой деятельности в сфере водоснабжения<br />
и водоотведения организация, осуществляющая горячее водоснабжение, холодное водоснабжение<br />
и (или) водоотведение, осуществляет эксплуатацию, строительство, реконструкцию и модернизацию<br />
объектов системы горячего водоснабжения, централизованной системы холодного водоснабжения<br />
и (или) системы водоотведения в соответствии с целевыми показателями деятельности этой организации,<br />
утвержденными инвестиционной и производственной программами, а уполномоченные<br />
органы исполнительной власти субъекта РФ и (или) органы местного самоуправления обеспечивают<br />
условия для осуществления соответствующей деятельности, в том числе учитывают в соответствии<br />
с основами ценообразования в сфере водоснабжения и водоотведения при установлении тарифов<br />
такой организации долгосрочные параметры регулирования тарифов и расходы на реализацию<br />
мероприятий, предусмотренных производственными и инвестиционными программами, обязательство<br />
по выполнению которых предусмотрено соглашением. В случае если организация осуществляет<br />
эксплуатацию объектов централизованной системы горячего водоснабжения, холодного<br />
водоснабжения и (или) водоотведения на основании концессионного соглашения, соглашение об<br />
условиях осуществления регулируемой деятельности в сфере водоснабжения и водоотведения<br />
не заключается.<br />
2. Сторонами соглашения об условиях осуществления регулируемой деятельности в сфере водоснабжения<br />
и водоотведения являются организация, осуществляющая горячее водоснабжение, холодное<br />
водоснабжение и (или) водоотведение, и субъект РФ, от имени которого выступает уполномоченный<br />
орган исполнительной власти субъекта РФ.<br />
3. Стороной соглашения об условиях осуществления регулируемой деятельности в сфере водоснабжения<br />
и водоотведения, кроме указанных в части 2 настоящей статьи лиц, является также муниципальное<br />
образование, от имени которого выступает орган местного самоуправления, в следующих<br />
случаях:<br />
1) если законом субъекта РФ органу местного самоуправления переданы полномочия по установлению<br />
тарифов в сфере водоснабжения и водоотведения;<br />
2) если эксплуатируемые организацией, осуществляющей горячее водоснабжение, холодное водоснабжение<br />
и (или) водоотведение, централизованные системы горячего водоснабжения, холодного<br />
водоснабжения и (или) водоотведения находятся в муниципальной собственности;<br />
3) если предусмотрено финансирование инвестиционной программы с привлечением средств<br />
местного бюджета или предоставление муниципальных гарантий.<br />
9 • <strong>2012</strong> • ВОДООЧИСТКА<br />
69
70 Нормативные документы<br />
4. Муниципальное образование, от имени которого выступает орган местного самоуправления,<br />
вправе являться стороной соглашения об условиях осуществления регулируемой деятельности в сфере<br />
водоснабжения и водоотведения также в иных случаях, не указанных в части 3 настоящей статьи.<br />
5. Соглашение об условиях осуществления регулируемой деятельности в сфере водоснабжения и<br />
водоотведения заключается в случае наличия у организации, осуществляющей горячее водоснабжение,<br />
холодное водоснабжение и (или) водоотведение, утвержденных инвестиционной и производственной<br />
программ.<br />
6. К соглашению об условиях осуществления регулируемой деятельности в сфере водоснабжения и<br />
водоотведения применяются положения Гражданского кодекса РФ о договоре, если иное не установлено<br />
настоящим Федеральным законом.<br />
7. Соглашение об условиях осуществления регулируемой деятельности в сфере водоснабжения и<br />
водоотведения должно содержать следующие существенные условия:<br />
1) обязательство организации, осуществляющей горячее водоснабжение, холодное водоснабжение<br />
и (или) водоотведение, достичь целевых показателей деятельности такой организации;<br />
2) обязательство организации, осуществляющей горячее водоснабжение, холодное водоснабжение<br />
и (или) водоотведение, осуществить строительство, реконструкцию и (или) модернизацию объектов централизованных<br />
систем горячего водоснабжения, холодного водоснабжения и (или) водоотведения, сроки<br />
таких строительства, реконструкции и (или) модернизации в соответствии с инвестиционной программой;<br />
3) обязательство организации, осуществляющей горячее водоснабжение, холодное водоснабжение<br />
и (или) водоотведение, по выполнению мероприятий, предусмотренных производственной программой;<br />
4) источники финансирования инвестиционной программы, в том числе собственные средства, займы<br />
и кредиты, средства бюджетов бюджетной системы РФ, плата за подключение к централизованным<br />
системам горячего водоснабжения, холодного водоснабжения и (или) водоотведения;<br />
5) долгосрочные параметры регулирования тарифов, определенные органом регулирования тарифов<br />
в порядке и на сроки, которые предусмотрены основами ценообразования в сфере водоснабжения и<br />
водоотведения, утвержденными Правительством РФ;<br />
6) порядок контроля за выполнением организацией, осуществляющей горячее водоснабжение,<br />
холодное водоснабжение и (или) водоотведение, инвестиционной и производственной программ;<br />
7) обязательство органа регулирования тарифа учитывать при установлении тарифов расходы<br />
организации, необходимые для реализации инвестиционной и производственной программ, возврат<br />
инвестированных средств, доход на инвестированный капитал, долгосрочные параметры регулирования<br />
тарифов в порядке, предусмотренном основами ценообразования в сфере водоснабжения и<br />
водоотведения, утвержденными Правительством РФ;<br />
8) ответственность сторон за нарушение условий соглашения об условиях осуществления регулируемой<br />
деятельности в сфере водоснабжения и водоотведения;<br />
9) порядок внесения изменений в соглашение об условиях осуществления регулируемой деятельности<br />
в сфере водоснабжения и водоотведения.<br />
8. Долгосрочные параметры регулирования тарифов, определенные органом регулирования тарифов<br />
в соответствии с основами ценообразования в сфере водоснабжения и водоотведения, утвержденными<br />
Правительством РФ, и включенные в соглашение об условиях осуществления регулируемой деятельности<br />
в сфере водоснабжения и водоотведения, в течение срока, на который установлены такие параметры,<br />
изменению не подлежат.<br />
9. В случае если изменение законодательства РФ влечет изменение расходов организации, осуществляющей<br />
водоснабжение и (или) водоотведение, необходимых для реализации инвестиционной<br />
и производственной программ, такое изменение расходов учитывается при установлении тарифов<br />
организации в соответствии с основами ценообразования в сфере водоснабжения и водоотведения,<br />
утвержденными Правительством РФ.<br />
ВОДООЧИСТКА • 9 • <strong>2012</strong>
Нормативные документы<br />
10. Соглашение об условиях осуществления регулируемой деятельности в сфере водоснабжения<br />
и водоотведения может предусматривать компенсацию за счет средств бюджетов субъекта РФ и (или)<br />
местного бюджета разницы между расходами организации, осуществляющей горячее водоснабжение,<br />
холодное водоснабжение и (или) водоотведение, определенными с учетом долгосрочных параметров<br />
регулирования тарифов, которые должны быть учтены при установлении тарифов, и расходами,<br />
учтенными при установлении тарифов.<br />
11. Соглашение об условиях осуществления регулируемой деятельности в сфере водоснабжения и<br />
водоотведения может также содержать обязательства органов исполнительной власти субъекта РФ и<br />
(или) органов местного самоуправления, связанные с финансированием работ по строительству, реконструкции<br />
и модернизации объектов централизованной системы горячего водоснабжения, холодного<br />
водоснабжения и (или) водоотведения, условия предоставления государственных гарантий субъекта<br />
РФ, муниципальных гарантий, а также иные не противоречащие законодательству РФ условия.<br />
12. Соглашение об условиях осуществления регулируемой деятельности в сфере водоснабжения и<br />
водоотведения заключается на срок действия тарифов, установленных для организации, осуществляющей<br />
горячее водоснабжение, холодное водоснабжение и (или) водоотведение, или на более длительный<br />
срок. Положения указанного соглашения действуют до исполнения обязательств в полном объеме, в<br />
том числе обязательств по возврату инвестированного капитала и дохода на инвестированный капитал.<br />
13. Инвестиционная и производственная программы, целевые показатели деятельности организации,<br />
осуществляющей горячее водоснабжение, холодное водоснабжение и (или) водоотведение, являются<br />
неотъемлемой частью заключаемого соглашения об условиях осуществления регулируемой деятельности<br />
в сфере водоснабжения и водоотведения.<br />
Глава 7. ОРГАНИЗАЦИЯ ПЛАНИРОВАНИЯ И РАЗВИТИЯ<br />
ЦЕНТРАЛИЗОВАННЫХ СИСТЕМ ГОРЯЧЕГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ, ХОЛОДНОГО<br />
ВОДОСНАБЖЕНИЯ И ВОДООТВЕДЕНИЯ<br />
Статья 37. Техническое обследование централизованных систем горячего водоснабжения,<br />
холодного водоснабжения и водоотведения<br />
1. Техническое обследование централизованных систем горячего водоснабжения, холодного<br />
водоснабжения проводится в целях определения:<br />
1) технических возможностей сооружений водоподготовки, работающих в штатном режиме, по<br />
подготовке питьевой воды в соответствии с установленными требованиями с учетом состояния источника<br />
водоснабжения и его сезонных изменений;<br />
2) технических характеристик водопроводных сетей и насосных станций, в том числе уровня<br />
потерь, энергетической эффективности этих сетей и станций, оптимальности топологии и степени<br />
резервирования мощности;<br />
3) экономической эффективности существующих технических решений в сравнении с лучшими отраслевыми<br />
аналогами и целесообразности проведения модернизации и внедрения новых технологий;<br />
4) сопоставления целевых показателей деятельности организации, осуществляющей горячее водоснабжение,<br />
холодное водоснабжение, с целевыми показателями деятельности организаций, осуществляющих<br />
горячее водоснабжение, холодное водоснабжение, использующих наилучшие существующие<br />
(доступные) технологии.<br />
2. Техническое обследование централизованных систем водоотведения проводится в целях определения:<br />
1) технических возможностей очистных сооружений по соблюдению проектных параметров очистки<br />
сточных вод;<br />
9 • <strong>2012</strong> • ВОДООЧИСТКА<br />
71
72 Нормативные документы<br />
2) технических характеристик канализационных сетей, канализационных насосных станций, в том<br />
числе их энергетической эффективности и степени резервирования мощности;<br />
3) экономической эффективности существующих технических решений в сравнении с лучшими<br />
отраслевыми аналогами и целесообразности проведения модернизации и внедрения наилучших<br />
существующих (доступных) технологий;<br />
4) сопоставления целевых показателей деятельности организации, осуществляющей водоотведение,<br />
с целевыми показателями деятельности организаций, осуществляющих водоотведение, использующих<br />
наилучшие существующие (доступные) технологии.<br />
3. Техническое обследование проводится организацией, осуществляющей горячее водоснабжение,<br />
холодное водоснабжение и (или) водоотведение, самостоятельно либо с привлечением специализированной<br />
организации. Организация, осуществляющая горячее водоснабжение, холодное водоснабжение<br />
и (или) водоотведение, информирует органы местного самоуправления поселений, городских округов<br />
о датах начала и окончания проведения технического обследования, ходе его проведения. По решению<br />
органов местного самоуправления к проведению технического обследования могут привлекаться<br />
представители органов местного самоуправления.<br />
4. Результаты технического обследования подлежат согласованию с органом местного самоуправления<br />
поселения, городского округа.<br />
5. Требования к проведению технического обследования определяются федеральным органом<br />
исполнительной власти, осуществляющим функции по выработке государственной политики и нормативно-правовому<br />
регулированию в сфере жилищно-коммунального хозяйства.<br />
6. Обязательное техническое обследование проводится не реже чем один раз в пять лет (один раз<br />
в течение долгосрочного периода регулирования). Организация, осуществляющая горячее водоснабжение,<br />
холодное водоснабжение и (или) водоотведение, обязана проводить техническое обследование<br />
при разработке плана снижения сбросов, плана мероприятий по приведению качества питьевой воды,<br />
горячей воды в соответствие с установленными требованиями, а также при принятии в эксплуатацию<br />
бесхозяйных объектов централизованных систем водоснабжения и (или) водоотведения в соответствии<br />
с положениями настоящего Федерального закона.<br />
Статья 38. Схемы водоснабжения и водоотведения<br />
1. Развитие централизованных систем горячего водоснабжения, холодного водоснабжения и (или)<br />
водоотведения осуществляется в соответствии со схемами водоснабжения и водоотведения поселений<br />
и городских округов.<br />
2. Схемы водоснабжения и водоотведения разрабатываются в соответствии с документами территориального<br />
планирования и программами комплексного развития систем коммунальной инфраструктуры<br />
поселений, городских округов (при их наличии), а также с учетом схем энергоснабжения,<br />
теплоснабжения, газоснабжения.<br />
3. Схемы водоснабжения и водоотведения должны содержать целевые показатели развития централизованных<br />
систем водоснабжения и водоотведения, предусматривать мероприятия, необходимые для<br />
осуществления горячего, питьевого, технического водоснабжения и водоотведения в соответствии с<br />
требованиями законодательства РФ, в том числе учитывать утвержденные в соответствии с настоящим<br />
Федеральным законом планы снижения сбросов, планы мероприятий по приведению качества горячей<br />
воды в соответствие с установленными требованиями, планы мероприятий по приведению качества<br />
питьевой воды в соответствие с установленными требованиями, а также решения органов местного<br />
самоуправления о прекращении горячего водоснабжения с использованием открытых систем теплоснабжения<br />
(горячего водоснабжения) и о переводе абонентов, объекты которых подключены к таким<br />
системам, на иные системы горячего водоснабжения.<br />
ВОДООЧИСТКА • 9 • <strong>2012</strong>
Нормативные документы<br />
4. Схемы водоснабжения и водоотведения поселений и городских округов утверждаются органами<br />
местного самоуправления.<br />
5. Схемы водоснабжения и водоотведения учитывают результаты технического обследования<br />
централизованных систем горячего водоснабжения, холодного водоснабжения и (или) водоотведения<br />
и содержат:<br />
1) основные направления, принципы, задачи и целевые показатели развития централизованных<br />
систем водоснабжения и водоотведения;<br />
2) прогнозные балансы потребления горячей, питьевой, технической воды, количества и состава<br />
сточных вод сроком не менее чем на 10 лет с учетом различных сценариев развития поселений,<br />
городских округов;<br />
3) зоны централизованного и нецентрализованного водоснабжения (территорий, на которых<br />
водоснабжение осуществляется с использованием централизованных и нецентрализованных систем<br />
горячего водоснабжения, систем холодного водоснабжения соответственно) и перечень централизованных<br />
систем водоснабжения и водоотведения;<br />
4) карты (схемы) планируемого размещения объектов централизованных систем горячего водоснабжения,<br />
холодного водоснабжения и (или) водоотведения;<br />
5) границы планируемых зон размещения объектов централизованных систем горячего водоснабжения,<br />
холодного водоснабжения и (или) водоотведения;<br />
6) перечень основных мероприятий по реализации схем водоснабжения и водоотведения в<br />
разбивке по годам, включая технические обоснования этих мероприятий и оценку стоимости их<br />
реализации.<br />
6. Порядок разработки и утверждения схем водоснабжения и водоотведения, требования к их<br />
содержанию утверждаются федеральным органом исполнительной власти, осуществляющим функции<br />
по выработке государственной политики и нормативно-правовому регулированию в сфере жилищнокоммунального<br />
хозяйства.<br />
Статья 39. Целевые показатели деятельности организаций, осуществляющих горячее водоснабжение,<br />
холодное водоснабжение и (или) водоотведение<br />
1. К целевым показателям деятельности организаций, осуществляющих горячее водоснабжение,<br />
холодное водоснабжение и (или) водоотведение, относятся:<br />
1) показатели качества воды;<br />
2) показатели надежности и бесперебойности водоснабжения и водоотведения;<br />
3) показатели качества обслуживания абонентов;<br />
4) показатели очистки сточных вод;<br />
5) показатели эффективности использования ресурсов, в том числе сокращения потерь воды (тепловой<br />
энергии в составе горячей воды) при транспортировке;<br />
6) соотношение цены и эффективности (улучшения качества воды или качества очистки сточных<br />
вод) реализации мероприятий инвестиционной программы;<br />
7) иные показатели, установленные федеральным органом исполнительной власти, осуществляющим<br />
функции по выработке государственной политики и нормативно-правовому регулированию в сфере<br />
жилищно-коммунального хозяйства.<br />
2. Правила формирования целевых показателей деятельности организаций, осуществляющих<br />
горячее водоснабжение, холодное водоснабжение и (или) водоотведение, и их расчета, перечень целевых<br />
показателей устанавливаются федеральным органом исполнительной власти, осуществляющим<br />
функции по выработке государственной политики и нормативно-правовому регулированию в сфере<br />
жилищно-коммунального хозяйства.<br />
9 • <strong>2012</strong> • ВОДООЧИСТКА<br />
73
74 Нормативные документы<br />
3. Целевые показатели деятельности организаций, осуществляющих горячее водоснабжение,<br />
холодное водоснабжение и (или) водоотведение, устанавливаются органом государственной власти<br />
субъекта РФ на период действия инвестиционной программы с учетом сравнения их с лучшими аналогами<br />
фактических показателей деятельности организации, осуществляющей горячее водоснабжение,<br />
холодное водоснабжение и (или) водоотведение, за истекший период регулирования и результатов<br />
технического обследования централизованных систем горячего водоснабжения, холодного водоснабжения<br />
и (или) водоотведения.<br />
Статья 40. Инвестиционные программы<br />
1. Основанием для разработки инвестиционной программы является техническое задание на<br />
разработку инвестиционной программы, утвержденное органом местного самоуправления, с учетом:<br />
1) результатов технического обследования централизованных систем горячего водоснабжения,<br />
холодного водоснабжения и (или) водоотведения;<br />
2) целевых показателей деятельности организации, осуществляющей горячее водоснабжение,<br />
холодное водоснабжение и (или) водоотведение;<br />
3) схемы водоснабжения и водоотведения;<br />
4) плана снижения сбросов;<br />
5) решений органов местного самоуправления поселений, городских округов о прекращении горячего<br />
водоснабжения с использованием открытых систем теплоснабжения (горячего водоснабжения)<br />
и о переводе абонентов, объекты которых подключены к таким системам, на иные системы горячего<br />
водоснабжения.<br />
Часть 2 ст. 40 вступает в силу с 1 января 2014 г. (ст. 43 данного документа).<br />
2. Утверждение инвестиционной программы без утвержденной схемы водоснабжения и водоотведения<br />
не допускается.<br />
3. Инвестиционная программа должна содержать:<br />
1) целевые показатели деятельности организаций, осуществляющих горячее водоснабжение,<br />
холодное водоснабжение и (или) водоотведение;<br />
2) перечень мероприятий по строительству новых, реконструкции и (или) модернизации существующих<br />
объектов централизованных систем водоснабжения и (или) водоотведения, включая мероприятия,<br />
необходимые для подключения новых абонентов;<br />
3) объем финансовых потребностей, необходимых для реализации инвестиционной программы, с<br />
указанием источников финансирования;<br />
4) график реализации мероприятий инвестиционной программы;<br />
5) расчет эффективности инвестирования средств;<br />
6) предварительный расчет тарифов в сфере водоснабжения и водоотведения;<br />
7) иные сведения.<br />
4. Инвестиционная программа включает планы мероприятий по приведению качества питьевой<br />
воды в соответствие с установленными требованиями, планы мероприятий по приведению качества<br />
горячей воды в соответствие с установленными требованиями.<br />
5. Инвестиционная программа утверждается уполномоченным органом исполнительной власти<br />
субъекта РФ или органом местного самоуправления поселения, городского округа в случае, если законом<br />
субъекта РФ переданы полномочия по утверждению инвестиционной программы. В случае если<br />
инвестиционная программа утверждается уполномоченным органом исполнительной власти субъекта<br />
РФ, такая программа до ее утверждения подлежит согласованию с органом местного самоуправления<br />
ВОДООЧИСТКА • 9 • <strong>2012</strong>
Нормативные документы<br />
поселения, городского округа. Указанные органы могут привлекать независимые организации для<br />
анализа обоснованности инвестиционной программы. Согласованная органом местного самоуправления<br />
инвестиционная программа направляется в уполномоченный орган исполнительной власти<br />
субъекта РФ в области государственного регулирования тарифов организацией, осуществляющей<br />
горячее водоснабжение, холодное водоснабжение и (или) водоотведение. Планы мероприятий по<br />
приведению качества питьевой воды в соответствие с установленными требованиями, планы мероприятий<br />
по приведению качества горячей воды в соответствие с установленными требованиями также<br />
подлежат согласованию с территориальным органом федерального органа исполнительной власти,<br />
осуществляющим федеральный государственный санитарно-эпидемиологический надзор.<br />
6. Уполномоченный орган исполнительной власти субъекта РФ оценивает доступность для абонентов<br />
тарифов организации, осуществляющей горячее водоснабжение, холодное водоснабжение и (или)<br />
водоотведение, рассчитанных с учетом расходов на реализацию инвестиционной программы, в том<br />
числе с учетом возможности осуществления этих мероприятий за счет займов и кредитов, погашение<br />
которых осуществляется в последующие периоды регулирования тарифов. В случае недоступности<br />
тарифов такой организации для абонентов органы местного самоуправления совместно с органами<br />
государственной власти субъектов РФ и организацией, осуществляющей горячее водоснабжение,<br />
холодное водоснабжение и (или) водоотведение, определяют иные источники финансирования<br />
инвестиционной программы.<br />
7. Объем финансовых потребностей, необходимых для реализации инвестиционной программы,<br />
устанавливается с учетом укрупненных сметных нормативов для объектов непроизводственного<br />
назначения и инженерной инфраструктуры, утвержденных федеральным органом исполнительной<br />
власти, осуществляющим функции по выработке государственной политики и нормативно-правовому<br />
регулированию в сфере строительства.<br />
8. В случае если горячее водоснабжение осуществляется с использованием открытых систем теплоснабжения<br />
(горячего водоснабжения), программы финансирования мероприятий по их развитию<br />
[прекращение горячего водоснабжения с использованием открытых систем теплоснабжения (горячего<br />
водоснабжения] и перевод абонентов, подключенных к таким системам, на иные системы горячего<br />
водоснабжения) включаются в утверждаемые в установленном законодательством РФ в сфере теплоснабжения<br />
порядке инвестиционные программы теплоснабжающих организаций, при использовании<br />
источников тепловой энергии и (или) тепловых сетей которых осуществляется горячее водоснабжение.<br />
Затраты на финансирование данных программ учитываются в составе тарифов в сфере теплоснабжения.<br />
9. В случае заключения организацией, осуществляющей горячее водоснабжение, холодное водоснабжение<br />
и (или) водоотведение, концессионного соглашения, объектом которого является система<br />
коммунальной инфраструктуры, источники финансирования инвестиционной программы определяются<br />
в соответствии с условиями концессионного соглашения. При изменении инвестиционной программы<br />
объем инвестиций, которые концессионер обязуется привлечь для финансирования инвестиционной<br />
программы, изменению не подлежит. При прекращении действия концессионного соглашения концедент<br />
обеспечивает в установленные концессионным соглашением сроки возврат концессионеру<br />
инвестированного капитала, за исключением инвестированного капитала, возврат которого учтен<br />
при установлении тарифов организации, осуществляющей горячее водоснабжение, холодное водоснабжение<br />
и (или) водоотведение.<br />
10. Инвестиционная программа разрабатывается на срок действия регулируемых тарифов организацией,<br />
осуществляющей горячее водоснабжение, холодное водоснабжение и (или) водоотведение,<br />
но не менее чем на три года и может ежегодно корректироваться с учетом изменения объективных<br />
условий деятельности соответствующих организаций.<br />
11. Порядок разработки, согласования, утверждения и корректировки инвестиционных программ<br />
(с учетом особенностей разработки, согласования, утверждения инвестиционных программ<br />
9 • <strong>2012</strong> • ВОДООЧИСТКА<br />
75
76 Нормативные документы<br />
организаций, осуществляющих горячее водоснабжение, и содержания таких программ), в том<br />
числе планов мероприятий по приведению качества питьевой воды в соответствие с установленными<br />
требованиями, планов мероприятий по приведению качества горячей воды в соответствие<br />
с установленными требованиями, требования к составу инвестиционных программ, технического<br />
задания на разработку или корректировку инвестиционной программы, а также критерии принятия<br />
решения о согласовании и утверждении инвестиционной программы и порядок рассмотрения разногласий<br />
по вопросам согласования и утверждения инвестиционной программы устанавливаются<br />
Правительством РФ.<br />
Статья 41. Производственные программы<br />
1. Производственные программы разрабатываются, утверждаются и корректируются в порядке,<br />
установленном Правительством РФ.<br />
2. При разработке производственной программы учитываются:<br />
1) результаты технического обследования централизованных систем горячего водоснабжения,<br />
холодного водоснабжения и (или) водоотведения;<br />
2) целевые показатели деятельности организации, осуществляющей горячее водоснабжение,<br />
холодное водоснабжение и (или) водоотведение;<br />
3) решения органов местного самоуправления поселений, городских округов о прекращении горячего<br />
водоснабжения с использованием открытых систем теплоснабжения (горячего водоснабжения)<br />
и о переводе абонентов, подключенных к таким системам, на иные системы горячего водоснабжения.<br />
3. Производственная программа должна содержать:<br />
1) перечень плановых мероприятий по ремонту объектов централизованной системы водоснабжения<br />
и (или) водоотведения, мероприятий, направленных на улучшение качества питьевой воды, качества<br />
горячей воды и (или) качества очистки сточных вод, мероприятий по энергосбережению и повышению<br />
энергетической эффективности, в том числе снижению потерь воды при транспортировке;<br />
2) планируемый объем подачи воды (объем принимаемых сточных вод);<br />
3) объем финансовых потребностей, необходимых для реализации производственной программы;<br />
4) график реализации мероприятий производственной программы;<br />
5) целевые показатели деятельности организации, осуществляющей горячее водоснабжение,<br />
холодное водоснабжение и (или) водоотведение;<br />
6) иные сведения, предусмотренные порядком разработки, утверждения и корректировки производственных<br />
программ организаций, осуществляющих горячее водоснабжение, холодное водоснабжение<br />
и (или) водоотведение, требованиями к составу производственных программ, которые утверждены<br />
Правительством РФ.<br />
4. Производственные программы утверждаются органами регулирования тарифов. Указанные<br />
органы могут привлекать независимые организации для анализа обоснованности производственной<br />
программы организации.<br />
5. Производственная программа разрабатывается организацией, осуществляющей горячее водоснабжение,<br />
холодное водоснабжение и (или) водоотведение, на срок действия регулируемых тарифов.<br />
Статья 42. Заключительные положения<br />
ВОДООЧИСТКА • 9 • <strong>2012</strong><br />
Глава 8. ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ<br />
1. Положение ч. 1 ст. 9 настоящего Федерального закона не распространяется на правоотношения,<br />
возникшие на основании договоров, которые предусматривают переход права собственности на
Нормативные документы<br />
объекты централизованной системы горячего водоснабжения, холодного водоснабжения и (или)<br />
водоотведения и заключены до 1 января <strong>2012</strong> г.<br />
2. До 1 июля 2013 г. органы местного самоуправления поселения, городского округа осуществляют<br />
инвентаризацию водопроводных и канализационных сетей, участвующих в водоснабжении и водоотведении<br />
(транспортировке воды и сточных вод), утверждают схему водоснабжения и водоотведения,<br />
определяют гарантирующую организацию, устанавливают зоны ее деятельности.<br />
3. В течение двух лет после определения гарантирующей организации тарифы этой организации<br />
в сфере холодного водоснабжения и (или) водоотведения могут устанавливаться различными для<br />
одной категории абонентов, дифференцированно по территориям с целью выравнивания темпа роста<br />
тарифов для различных абонентов.<br />
4. В случаях если в соответствии с настоящим Федеральным законом требуется разработка плана<br />
мероприятий по приведению качества горячей воды в соответствие с установленными требованиями,<br />
плана мероприятий по приведению качества холодной воды в соответствие с установленными требованиями,<br />
плана снижения сбросов, с 1 января 2014 г. утверждение инвестиционных программ без<br />
таких планов не допускается.<br />
5. До утверждения схем водоснабжения и водоотведения к централизованным системам холодного<br />
водоснабжения и (или) водоотведения относятся системы водоснабжения и (или) водоотведения,<br />
используемые для осуществления регулируемых видов деятельности в сфере водоснабжения и водоотведения<br />
по регулируемым тарифам.<br />
6. До внесения в законодательные и нормативные правовые акты РФ изменений, направленных на<br />
приведение указанных актов в соответствие с настоящим Федеральным законом, эти акты применяются<br />
в части, не противоречащей настоящему Федеральному закону.<br />
7. До утверждения Правительством РФ типового договора горячего водоснабжения, типового договора<br />
холодного водоснабжения, типового договора водоотведения, типового единого договора холодного<br />
водоснабжения и водоотведения, типового договора по транспортировке горячей воды, типового<br />
договора по транспортировке холодной воды, типового договора по транспортировке сточных вод,<br />
типового договора о подключении к централизованным системам горячего водоснабжения, типового<br />
договора о подключении к централизованным системам холодного водоснабжения, типового договора<br />
о подключении к централизованным системам водоотведения указанные договоры заключаются в<br />
простой письменной форме и должны содержать существенные условия, установленные настоящим<br />
Федеральным законом для соответствующих видов договоров.<br />
Статья 43. Порядок вступления в силу настоящего Федерального закона<br />
1. Настоящий Федеральный закон вступает в силу с 1 января 2013 г., за исключением ст. 9 и ч. 2<br />
ст. 40 настоящего Федерального закона.<br />
2. Статья 9 настоящего Федерального закона вступает в силу с 1 января <strong>2012</strong> г.<br />
3. Часть 2 статьи 40 настоящего Федерального закона вступает в силу с 1 января 2014 г.<br />
Москва, Кремль<br />
7 декабря 2011 г.<br />
№ 416-ФЗ<br />
Президент РФ<br />
Д. МЕДВЕДЕВ<br />
9 • <strong>2012</strong> • ВОДООЧИСТКА<br />
77
78<br />
На правах рекламы
ПОДПИСКА 2013<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
1<br />
Просим иметь в виду, что в различных каталогах<br />
журналам ИД «ПАНОРАМА» присвоены различные<br />
индексы. Один индекс — в каталогах «Почта России»<br />
(на обложке — красный силуэт нашей страны на<br />
желтом фоне), другой индекс — в каталогах «Газеты<br />
и журналы» Агентства «Роспечать» (обложка краснобело-синего<br />
цвета — как флаг России) и «Пресса России»<br />
(на обложке зеленого цвета — голубь мира).<br />
Для вашего удобства мы публикуем заранее заполненные<br />
бланки абонементов с этими двумя ин-<br />
2<br />
<br />
ПОДПИСКА НА ПОЧТЕ:<br />
ОФОРМЛЯЕТСЯ В ЛЮБОМ<br />
ПОЧТОВОМ ОТДЕЛЕНИИ РОССИИ<br />
ПОДПИСКА В РЕДАКЦИИ:<br />
ЭТО НЕ ПРОСТО, А ОЧЕНЬ ПРОСТО!<br />
79<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
дексами. Цены на подписку в различных каталогах<br />
одинаковы.<br />
Обращаем ваше внимание на то, что при оформлении<br />
годовой подписки на комплекты журналов<br />
Издательского Дома по указанным каталогам в отделениях<br />
связи предоставляется скидка 30%, заложенная<br />
в подписной цене.<br />
Подписаться на журналы можно непосредственно Подписная цена включает стоимость доставки.<br />
в издательстве с любого номера и на любой срок, Если мы получаем заявку до 5-го числа текущего меся-<br />
доставка — за счет издательства. Для оформления ца, доставка начинается со следующего номера.<br />
подписки юридическими лицами при необходимости Вас интересует международная подписка,<br />
можно получить счет на оплату, прислав заявку по прямая доставка в офис по Москве или оплата<br />
электронному адресу podpiska@panor.ru или по факсу кредитной картой? Просто позвоните по указан-<br />
(499) 346-2073, (495) 664-2761.<br />
ным ниже телефонам или отправьте e-mail по адресу<br />
Внимательно ознакомьтесь с образцом заполне- podpiska@panor.ru.<br />
ния платежного поручения и заполните все необходи- При подписке через редакцию предоставляются<br />
мые данные (в платежном поручении, в графе «Назна- следующие скидки:<br />
чение платежа», обязательно укажите: «За подписку 40% — скидка при годовой подписке на комплек-<br />
на журнал» (название журнала), период подписки, а ты журналов.<br />
также точный почтовый адрес с индексом, по которо- 30% — скидка при годовой подписке на любой<br />
му мы должны отправить журнал). Оплата должна быть журнал ИД «ПАНОРАМА».<br />
произведена до 5-го числа предподписного месяца. 30% — скидка при годовой подписке на ежеме-<br />
Образцы счета на оплату и платежного поручения сячную электронную версию журнала на DVD.<br />
мы также публикуем.<br />
20% — скидка при полугодовой подписке на лю-<br />
Кроме того, подписку через редакцию можно бой журнал ИД «ПАНОРАМА».<br />
оформить, оплатив ее наличными по форме ПД-4 в лю- 20% — скидка при полугодовой подписке на ежебом<br />
отделении Сбербанка.<br />
месячную электронную версию журнала на DVD.<br />
Образец заполнения формы ПД-4 для оплаты под- Скидки уже предусмотрены в таблице «Подписка<br />
писки также прилагается.<br />
на 2013 год».<br />
Более подробная информация о подписке на наши журналы —<br />
на сайтах www.ПАНОР.РФ и www.panor.ru,<br />
9 • <strong>2012</strong> • ВОДООЧИСТКА<br />
а также по телефонам: (495) 211-5418, 749-2164, 749-4273.<br />
На правах рекламы
Счет № 1ЖК2013<br />
на подписку<br />
80<br />
бухгалтеру<br />
к оплате<br />
Директор<br />
<br />
<br />
<br />
ВОДООЧИСТКА • 9 • <strong>2012</strong><br />
<br />
<br />
<br />
XXXXXXX<br />
Поступ. в банк плат. Списано со сч. плат.<br />
Дата Вид платежа<br />
ПЛАТЕЖНОЕ ПОРУЧЕНИЕ №<br />
Сумма<br />
прописью<br />
ИНН КПП Сумма<br />
Сч. №<br />
Плательщик<br />
БИК<br />
Банк плательщика<br />
Сч. №<br />
ОАО «Сбербанк России», г. Москва<br />
БИК 044525225<br />
Сч. № 30101810400000000225<br />
Банк получателя<br />
ИНН 7729601370 КПП 772901001 Сч. № 40702810538180000321<br />
ООО «Издательский дом «Панорама»<br />
Московский банк Сбербанка России<br />
ОАО, г. Москва<br />
Вид оп. 01 Срок плат.<br />
Наз. пл. Очер. плат. 6<br />
Получатель<br />
Код Рез. поле<br />
<br />
Оплата за подписку на журнал __________________________________________<br />
(___ экз.) на _____ месяцев, в том числе НДС (____%)______________<br />
Адрес доставки: индекс_________, город__________________________,<br />
ул._____________________________________, дом_____, корп._____, офис_____<br />
телефон_________________<br />
Назначение платежа<br />
Отметки банка<br />
М.П.<br />
Подписи
Водоочистка ПОДПИСКА<br />
ПОЛУЧАТЕЛЬ:<br />
ООО «Издательский дом «Панорама»<br />
ИНН 7729601370 КПП 772901001 р/cч. № 40702810538180000321 Московский банк Сбербанка России ОАО, г. Москва<br />
БАНК ПОЛУЧАТЕЛЯ:<br />
БИК 044525225 к/сч. № 30101810400000000225 ОАО «Сбербанк России», г. Москва<br />
Покупатель:<br />
Расчетный счет №:<br />
Адрес, тел.:<br />
№№<br />
п/п<br />
1<br />
2<br />
3<br />
ИТОГО:<br />
ВСЕГО К ОПЛАТЕ:<br />
СЧЕТ № 1ЖК2013 от «____»_____________ 201__<br />
Предмет счета<br />
(наименование издания)<br />
Водоочистка<br />
(подписка на 2013 год)<br />
Генеральный директор К.А. Москаленко<br />
Главный бухгалтер Л.В. Москаленко<br />
М.П.<br />
ВНИМАНИЮ БУХГАЛТЕРИИ!<br />
Кол-во Ставка<br />
НДС, %<br />
81<br />
НА 2013год<br />
на 1-е полугодие 2013 г.<br />
Выгодное предложение!<br />
Подписка НА 2013 ГОД ЧЕРЕЗ РЕДАКЦИЮ по льготной цене.<br />
Оплатив этот счет, вы сэкономите на подписке до 30% ваших средств.<br />
Почтовый адрес: 125040, Москва, а/я 1<br />
По всем вопросам, связанным с подпиской, обращайтесь по тел.:<br />
(495) 211-5418, 749-2164, 749-4273, тел./факс: (499) 346-2073, (495) 664-2761 или по e-mail: podpiska@panor.ru<br />
Сумма с учетом<br />
НДС, руб<br />
12 10 5304<br />
ОПЛАТА ДОСТАВКИ ЖУРНАЛОВ ОСУЩЕСТВЛЯЕТСЯ ИЗДАТЕЛЬСТВОМ. ДОСТАВКА ИЗДАНИЙ ОСУЩЕСТВЛЯЕТСЯ ПО ПОЧТЕ ЗАКАЗНЫМИ БАНДЕРОЛЯМИ ЗА СЧЕТ РЕДАКЦИИ.<br />
В СЛУЧАЕ ВОЗВРАТА ЖУРНАЛОВ ОТПРАВИТЕЛЮ, ПОЛУЧАТЕЛЬ ОПЛАЧИВАЕТ СТОИМОСТЬ ПОЧТОВОЙ УСЛУГИ ПО ВОЗВРАТУ И ДОСЫЛУ ИЗДАНИЙ ПО ИСТЕЧЕНИИ 15 ДНЕЙ.<br />
В ГРАФЕ «НАЗНАЧЕНИЕ ПЛАТЕЖА» ОБЯЗАТЕЛЬНО УКАЗЫВАТЬ ТОЧНЫЙ АДРЕС ДОСТАВКИ ЛИТЕРАТУРЫ (С ИНДЕКСОМ) И ПЕРЕЧЕНЬ ЗАКАЗЫВАЕМЫХ ЖУРНАЛОВ.<br />
ДАННЫЙ СЧЕТ ЯВЛЯЕТСЯ ОСНОВАНИЕМ ДЛЯ ОПЛАТЫ ПОДПИСКИ НА ИЗДАНИЯ ЧЕРЕЗ РЕДАКЦИЮ И ЗАПОЛНЯЕТСЯ ПОДПИСЧИКОМ.<br />
9 • СЧЕТ<br />
<strong>2012</strong> • НЕ ОТПРАВЛЯТЬ В АДРЕС<br />
ВОДООЧИСТКА<br />
ИЗДАТЕЛЬСТВА.<br />
ОПЛАТА ДАННОГО СЧЕТА-ОФЕРТЫ (СТ. 432 ГК РФ) СВИДЕТЕЛЬСТВУЕТ О ЗАКЛЮЧЕНИИ СДЕЛКИ КУПЛИ-ПРОДАЖИ В ПИСЬМЕННОЙ ФОРМЕ (П. 3 СТ. 434 И П. 3 СТ. 438 ГК РФ).
Водоочистка ПОДПИСКА НА<br />
82<br />
ПОЛУЧАТЕЛЬ:<br />
ООО «Издательский дом «Панорама»<br />
ИНН 7729601370 КПП 772901001 р/cч. № 40702810538180000321 Московский банк Сбербанка России ОАО, г. Москва<br />
БАНК ПОЛУЧАТЕЛЯ:<br />
БИК 044525225 к/сч. № 30101810400000000225 ОАО «Сбербанк России», г. Москва<br />
Покупатель:<br />
Расчетный счет №:<br />
Адрес, тел.:<br />
№№<br />
п/п<br />
1<br />
2<br />
3<br />
ИТОГО:<br />
ВСЕГО К ОПЛАТЕ:<br />
СЧЕТ № 1ЖК2013 от «____»_____________ 201__<br />
Предмет счета<br />
(наименование издания)<br />
Водоочистка<br />
(подписка на 1-е полугодие 2013 года)<br />
Генеральный директор К.А. Москаленко<br />
Главный бухгалтер Л.В. Москаленко<br />
М.П.<br />
ВНИМАНИЮ БУХГАЛТЕРИИ!<br />
Iполугодие<br />
2013года<br />
Выгодное предложение!<br />
Подписка НА 1-Е ПОЛУГОДИЕ 2013 ГОДА ЧЕРЕЗ РЕДАКЦИЮ по льготной цене.<br />
Оплатив этот счет, вы сэкономите на подписке до 20% ваших средств.<br />
Почтовый адрес: 125040, Москва, а/я 1<br />
По всем вопросам, связанным с подпиской, обращайтесь по тел.:<br />
(495) 211-5418, 749-2164, 749-4273, тел./факс: (499) 346-2073, (495) 664-2761 или по e-mail: podpiska@panor.ru<br />
Кол-во Ставка<br />
НДС, %<br />
Сумма с учетом<br />
НДС, руб<br />
6 10 3030<br />
ОПЛАТА ДОСТАВКИ ЖУРНАЛОВ ОСУЩЕСТВЛЯЕТСЯ ИЗДАТЕЛЬСТВОМ. ДОСТАВКА ИЗДАНИЙ ОСУЩЕСТВЛЯЕТСЯ ПО ПОЧТЕ ЗАКАЗНЫМИ БАНДЕРОЛЯМИ ЗА СЧЕТ РЕДАКЦИИ.<br />
В СЛУЧАЕ ВОЗВРАТА ЖУРНАЛОВ ОТПРАВИТЕЛЮ, ПОЛУЧАТЕЛЬ ОПЛАЧИВАЕТ СТОИМОСТЬ ПОЧТОВОЙ УСЛУГИ ПО ВОЗВРАТУ И ДОСЫЛУ ИЗДАНИЙ ПО ИСТЕЧЕНИИ 15 ДНЕЙ.<br />
В ГРАФЕ «НАЗНАЧЕНИЕ ПЛАТЕЖА» ОБЯЗАТЕЛЬНО УКАЗЫВАТЬ ТОЧНЫЙ АДРЕС ДОСТАВКИ ЛИТЕРАТУРЫ (С ИНДЕКСОМ) И ПЕРЕЧЕНЬ ЗАКАЗЫВАЕМЫХ ЖУРНАЛОВ.<br />
ДАННЫЙ СЧЕТ ЯВЛЯЕТСЯ ОСНОВАНИЕМ ДЛЯ ОПЛАТЫ ПОДПИСКИ НА ИЗДАНИЯ ЧЕРЕЗ РЕДАКЦИЮ И ЗАПОЛНЯЕТСЯ ПОДПИСЧИКОМ. СЧЕТ НЕ ОТПРАВЛЯТЬ В АДРЕС<br />
ИЗДАТЕЛЬСТВА. ВОДООЧИСТКА • 9 • <strong>2012</strong><br />
ОПЛАТА ДАННОГО СЧЕТА-ОФЕРТЫ (СТ. 432 ГК РФ) СВИДЕТЕЛЬСТВУЕТ О ЗАКЛЮЧЕНИИ СДЕЛКИ КУПЛИ-ПРОДАЖИ В ПИСЬМЕННОЙ ФОРМЕ (П. 3 СТ. 434 И П. 3 СТ. 438 ГК РФ).
9 • <strong>2012</strong> • ВОДООЧИСТКА<br />
83
84<br />
ВОДООЧИСТКА • 9 • <strong>2012</strong>
На правах рекламы
Издательство «Промиздат»<br />
начинает подписную кампанию<br />
на 1-е полугодие 2013 года<br />
и объявляет о беспрецедентной акции!<br />
НОВЫЕ ВЫГОДНЫЕ<br />
ПРЕДЛОЖЕНИЯ:<br />
Скидка 40 % при годовой подписке<br />
на комплект из трех журналов:<br />
«Главный энергетик»<br />
«Электрооборудование: эксплуатация и ремонт»<br />
«Электроцех»<br />
Издательство<br />
«Промиздат»<br />
выпускает<br />
научно-технические<br />
журналы:<br />
WWW.PANOR.RU<br />
Редакция: (495) 664-27-46<br />
Акция!<br />
–40%<br />
Расширенная электронная<br />
версия на DVD:<br />
«Генеральный директор.<br />
Управление промышленным<br />
предприятием»<br />
«Охрана труда и техника<br />
безопасности на промышленных<br />
предприятиях»<br />
● «Водоочистка» (входит в Перечень изданий ВАК)<br />
● «Генеральный директор. Управление промышленным предприятием»<br />
● «Главный инженер. Управление промышленным производством»<br />
● «Главный механик» (входит в Перечень изданий ВАК)<br />
● «Главный энергетик» (входит в Перечень изданий ВАК)<br />
● «Директор по маркетингу и сбыту»<br />
● «Инновационный менеджмент»<br />
● «КИП и автоматика: обслуживание и ремонт»<br />
● «Конструкторское бюро»<br />
● «Оперативное управление в электроэнергетике:<br />
подготовка персонала и поддержание его квалификации»<br />
● «Охрана труда и техника безопасности на промышленных предприятиях»<br />
● «Нормирование и оплата труда в промышленности» (входит в Перечень изданий ВАК)<br />
● «Электрооборудование: эксплуатация и ремонт» (входит в Перечень изданий ВАК)<br />
● «Электроцех»<br />
Оформление подписки<br />
через редакцию<br />
(тел. (495) 664-27-61,<br />
685-93-68; 749-42-73<br />
e-mail: podpiska@panor.ru)<br />
позволит сэкономить до 40 %<br />
ваших средств и гарантирует<br />
надежное и своевременное<br />
получение наших изданий.<br />
Издательство «Промиздат» предлагает подписаться на издания<br />
на 1-е полугодие 2013 года по цене <strong>2012</strong> года, а также приглашает<br />
руководителей и специалистов предприятий и организаций, ведущих<br />
ученых, изобретателей и новаторов производства, руководство и членов<br />
общественных объединений опубликовать материалы по тематике изданий.<br />
На правах рекламы