Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Разработка режимов очистки природной воды от тяжелых металлов

ВАК РФ 25.00.36, Геоэкология

Автореферат диссертации по теме "Разработка режимов очистки природной воды от тяжелых металлов"

На правах рукописи

Костарева Елена Валерьевна

Разработка режимов очистки природной воды от тяжелых металлов

Специальность: 25.00 36 " Геоэкология "

Автореферат

диссертации на соискание ученой ртепени кандидата технических наук

Тюмень - 2003

Работа выполнена в Тюменском государственном нефтегазовом университете (ТюмГНГУ)

Научный руководитель- доктор химических наук,

профессор Ганяев В.П.

Официальные оппоненты- доктор технических наук,

профессор Шантарин В.Д.

кандидат технических наук, Большакова Т.В".

Ведущая организация- ОАО институт "Нефтегазпроект"

Защита диссертации состоится 3 ■ О У_ 2003 года в 11 часов

на заседании диссертационного совета Д 212.273.02 при Тюменском государственном нефтегазовом университете по адресу: 625000, г. Тюмень, ул. Володарского, 38.

Отзывы на автореферат в двух экземплярах с подписью, заверенной печатью организации, просим направлять в адрес диссертационного совета

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ТюмГНГУ

Автореферат разослан 3. Ой _____ 2003 года

С. И. Челомби I ко

Общая характеристика работы.

Актуальность темы диссертации. В последние десятилетия Тюменская область превратилась в основную топливно-энергетическую базу страны, последствиями чего является рост народонаселения и промышленного производства как в области, так и в г. Тюмени. Поэтому реки, протекающие через городскую территорию, подвержены сильному антропогенному воздействию. Особую важность представляет контроль за качеством воды р. Туры, являющейся одним из основных источников водоснабжения г.Тюмени.

По данным департамента по охране окружающей среды Тюменской области в 2000-2002 г.г. вода р.Туры, которая являлась базовым объектом исследований, имела завышения по следующим показателям (кратность ПДК) нефтепродукты в 1-3, фенолы в 2-3, железо общее в 13-19, медь в 7-13, марганец в 26-33, свинец и кадмий в 3-4 раза.

Вышеприведенные данные определяют остроту экологической ситуации. По статистике, вклад экологического фактора в ухудшение здоровья людей составляет более 30%, в том числе по онкологическим заболеваниям - свыше 50%, при этом избыточное содержание тяжелых металлов и их соединений в водных объектах в возникновении и развитии подобных заболеваний играет одну из главных ролей. Присутствие в водных объектах тяжелых металлов связано как с геологическими факторами, так и со сбросом неочищенных стоков предприятий цветной металлургии Уральского региона в открытые водоемы, в том числе и в бассейн р.Туры.

В литературных источниках предлагаются различные методы очистки воды от тяжелых металлов. Приводимые данные не всегда полные и информативные, как правило не изучен механизм процессов, а исследования проводятся либо на модельных растворах, либо для вод других регионов.

На тюменских водоочистных сооружениях основной стадией является коагуляционный процесс, использование которого в настоящих режимах не всегда позволяет получить воду, удовлетворяющую неуклонно растущим санитарно-гигиеническим требованиям. Кроме того, большие экономические затраты, связанные с полной реконструкцией водоочистных станций не дают возможности отказаться от применения коагуляции и окончательно заменить ее другими методами.

Поэтому первостепенное значение приобретает решение вопросов очистки водных источников (в частности, р. Туры) от тяжелых металлов путем разработки новых методов и их сочетаний с уже используемыми в различных режимах для вод, региона, что и определяет актуальность работы.

Целью данной диссертации, в связи с вышеизложенным, является разработка, подбор и обоснование рациональных режимов очистки воды р. Туры от тяжелых металлов и сопутствующих примесей.

В связи с поставленной цельш решались следующие задачи:

1. Оценить эффективность методов коагуляции и некоторых коагулянтов для очистки воды от тяжелых металлов и других примесей, превышающих ПДК в воде р. Туры;

2. Установить закономерности влияния методов сорбции, озонирования и магнитной обработки на очистку туринской воды от тяжелых металлов;

3. Осуществить подбор рациональных режимов сочетания методов

с целью очистки природной воды от тяжелых металлов у

Научная новизна:

1. Впервые для очистки туринской воды использована магнитная обработка как постоянным, так и переменным полем;

2. Впервые для очистки воды р. Туры применялось пред- и постозонирование при низкой температуре;

3. Предложены режймы сочетаний коагуляции с сорбцией, магнитной обработкой и озонированием для очистки воды р. Туры.

Практическая значимость:

1. Установлено, что сочетание коагуляции с сорбцией, магнитной обработкой и озонированием значительно повышает эффективность коагуляции и позволяет очистить воду р Туры от избытка тяжелых металлов и сопутствующих примесей;

2. Предложены и изучены режимы и параметры применения совместно с коагуляцией методов сорбции, магнитной обработки и озонирования для очистки воды р Туры,

3. Разработана принципиальная схема очистки природной воды озоно-коагуляционным методом;

4 Полученные результаты могут быть применены на тюменских станциях водоочистки, а также адаптированы для вод дру1их регионов

Апробация работы.

Результаты и выводы, сформулированные в диссертации, апробированы на водоочистных сооружениях г.Тавды с получением положительных результатов, что подтверждают акт и протоколы полупромышленных испытаний.

Основное содержание диссертации изложено в семи публикациях Результаты работы докладывались на Международных, Всероссийских и региональных конференциях, в том числе.

- 7-ой Всероссийской студенческой научной конференции "Проблемы теоретической и экспериментальной химии", Екатеринбург, УрГУ, 16-18 апреля 1997 года;

- Международной научно-практической конференции "Проблемы водоподготовки Западно-Сибирского региона", Екатеринбург, 15-17 сентября 1997 года;

- Международной научно-практической конференции "Проблемы эксплуатации транспортных систем в суровых условиях", Тюмень, ТюмГНГУ, 22-23 сентября 2001 года;

- Научно-технической конференции "Нефть и газ: проблемы недропользования, добычи и транспортировки", посвященная 90-летию со дня рождения В.И. Муравленко (экологическая секция), Тюмень, ТюмГНГУ, 24-26 сентября 2002 года.

Структура и объем работы.

Диссертация состоит из введения, 6 глав, выводов, списка использованных литературных источников и приложения. Объем диссертации составляет 178 страниц, в том числе: 23 таблицы, 15 рисунков, список литературы из 144 наименований.

Краткое содержание работы.

Введение содержит обоснование актуальности темы, цель работы, основные задачи и положения, выносимые на защиту.

Первая глава посвящена анализу современного состояния вопроса очистки воды от тяжелых металлов в г. Тюмени и области, рассмотрены формы и пути поступления ионов тяжелых металлов в воду.

Показано, что многообразие форм и путей поступления металлов в воду связано с деятельностью целого ряда отраслей промышленности, текстильной, деревообрабатывающей, целлюлозно-бумажной, цветной и черной металлургии и др. В частности, в Тюмени масса сброса различного ряда примесей по данным департамента по охране окружающей среды с 1996 по 2000 г.г. колебалась в пределах 11-16 тыс.т. Причем, в р. Тура, в черте села Салаирка и села Покровского, было зафиксировано превышение концентрации марганца в 90 и 85 раз соответственно. Это связано с деятельностью металлургических предприятий Свердловской области дымовые, пылевые выбросы, аэрозоли, образующиеся в металлургических процессах, литье стали, разработка месторождений ведут к насыщению атмосферы (атмосферных - осадков) соединениями марганца Дополнительное загрязнение происходит при сжигании транспортными средствами жидкого топлива, содержащего добавки соединений марганца в качестве антидетонатора. Поскольку тяжелые металлы содержатся также и в бытовых отходах, существует опасность, что они могут попадать из свалок в грунтовые воды и водоемы Попавшие в воду соединения тяжелых металлов сравнительно быстро распространяются по большому объему. При переходе металлов в воду известную роль играет также

образование хелатов с ионами этилендиаминтетраацетата и нитрилтриацетата, которые содержатся в очищающих препаратах и моющих средствах. Наряду с этим обнаружены реакции, в результате которых тяжелые металлы становятся растворимыми в воде, либо в липидах (аминокислотах и жирах), проникая затем в организм и включаясь в цикл питания.

В воде тяжелые металлы содержатся чаще всего в коллоидном, растворенном или взвешенном состоянии. Форма, а также соединение, в которое входит металл, определяют степень его воздействия на организм Наиболее токсичными являются соединения, содержащие двухвалентные марганец, свинец и кадмий:' они относятся к классу высокоопасных веществ в связи со способностью накапливаться в организме, вызывая тем \

самым ряд необратимых процессов канцерогенного и мутагенного характера. Поэтому очистка воды от тяжелых металлов является первоочередной задачей в процессе водоподготовки, для чего используется целый ряд как безреагентных, так и реагентных методов

Анализ литературных данных показал, что в настоящее время для очистки природных вод от различного рода примесей чаще всего применяется коагуляционный метод, использование которого считается достаточно эффективным. Отмечается, что усилиями Л.А.Кульского, И.Т.Гороновского, П.П.Строкоча, В.А.Слипченко, А.К Когановского, О.В.Смирнова и других ученых накоплен большой опыт по применению коагуляционной технологии для очистки природных вод; оценены достоинства и недостатки использования, способы получения различного рода коагулянтов, изготовленных на основе как природного сырья, так и химических соединений (смешанный коагулянт А12(80,,)з + РеС13 (1:1), РеС13 • 6Н20, Ре304 • 7Н2О, Ре2(804)з • 9Н20, оксисульфат и оксихлорид алюминия [А12(ОН)а С1 ь(804)с}п, где а+Ь+с = 6, (ТМа, К) А1(804) • 12Н20, а также коагулянтов, полученных на основе различных видов глин и глинистых материалов). При этом показано, что удовлетворительный результат коагуляционной очистки может быть достигнут только в случае тщательного подбора коагулянтов и его оптимальных концентраций для конкретного водного объекта.

Однако в настоящее время использование в процессе водоподготовки в виде основной стадии только коагуляции при значительном загрязнении источников водоснабжения природными и антропогенными компонентами не позволяет получить воду„ отвечающую существенно повысившимся требованиям к качеству питьевой воды. Поэтому далее в целях повышения эффективности коагуляции рассмотрены теоретические основы предлагаемых в литературе методов сорбции и озонирования, а также мало апробированного в этих целях метода магнитной обработки

Применение магнитной обработки изучалось в аспекте, предусматривающем для интенсификации коагуляции создание

оптимальных условий для быстрого и полного разделения гетерогенной системы (природной воды). На практике это мероприятие сводится к получению легко оседающих крупных хлопьев с сильно развитой поверхностью и сокращению времени их формирования, что ведет к росту скорости коагуляционного процесса. Кроме того, в разделе представлено описание и обоснование ряда других ожидаемых эффектов при наложении внешнего магнитного поля на природную воду.

Характеристика метода сорбции изложена в свете теории сорбционных процессов, в основе которых лежат явления физического и химического взаимодействия сорбата и сорбента. Рассмотрены ионообменные свойства материалов с использованием изотерм сорбции по теории БЭТ (разработана Брунауэром, Эмметом, Теллером) для полимолекулярной сорбции (монослойная сорбция на поверхности макропористого сорбента) и' теории объемного заполнения микропор микропористых сорбентов Дубинина-Радушкевича. Представлена классификация ионообменных смол, их характеристики, перспективы использования для поставленной задачи

Озонирование также оценивалось прежде всего с точки зрения усиления эффекта коагуляции и фильтрования, а следовательно, интенсификации и повышения качества процесса очистки воды. С этой целью в главе рассмотрены механизмы воздействия озона на органические и неорганические примеси, а также важный аспект, излагаемый в разделе -применение метода озонирования для обеззараживания природных вод. В настоящее время на большинстве станций водоочистки с этой целью используют процесс хлорирования. Данный метод имеет ряд недостатков: необходимость содержания хлорного хозяйства ведет не только к повышенным финансовым затратам, но и к экологическому риску. Преимущество озона состоит в высокой окислительной способности, кроме того, озон не придает неприятного вкуса воде, способен к быстрому разложению до кислорода. В связи с вышеизложенным, рассмотрены перспективы внедрения и возможности использования различных режимов озонирования.

Вторая глава диссертационной работы включает в себя методики определения основных характеристик природной воды: перманганатной окисляемости, щелочности, жесткости, фенолов, нефтепродуктов, остаточных концентраций нитратов, нитритов, формальдегида, остаточного озона, алюминия и концентраций тяжелых металлов: общего железа, кадмия, меди, марганца, свинца; представлены методы проведения процессов коагуляции, сорбции, магнитной обработки и озонирования Анализ основных характеристик природной воды проводился на основании методик, закрепленных ГОСТом Р 51232-98 « Вода питьевая. Гигиенические требования и контроль за качеством».

Для проведения коагуляционного Процесса в колбу вносили необходимое количество коагулянта, а затем доводили до метки исследуемой водой с последующим тщательным перемешиванием Коагуляцию наблюдали по изменению оптической плотности с течением времени с использованием ФЭК-2 при длине волны 400 нм в кюветах на 3 см. Раствор сравнения - дистиллированная вода.

При проведении сорбционного процесса в коническую колбу помещался 1 г сорбента на 100 мл исследуемой воды. Время сорбции в статических условиях- 12 часов.

Озонирование проводилось на озонаторной установке лабораторного типа (рис.1). Напряжение, подаваемое в озонатор- 11500 В

Воздушно-озоновую смесь из озонатора направляли в реакционный сосуд, представляющий собой цилиндр высотой 480 мм и диаметром 36 мм. Внизу к цилиндру была припаяна пористая фильтровальная пластинка, а вверху специальный отвод, соединенный с делительной воронкой, которая заполнялась активированным углем для адсорбции отработанно! о газа.

юиинзд

Рис. 1. Схема озонаторной установки.

] - баллон с кислородом или воздушной смесью; 2 - гидрозатвор, 3 - склянка Дрекселя, 4 - поглотительная трубка, 5 - реометр, б - трубки холодильника, 7 - корпус озонатора, 8 - трубка Бертло, 9 - электрод, 10 - трансформатор, 11 - амперметр, 12 - вольтметр, 13 - ЛАТР; 14 - склянка Дрекселя с йодидом калия, 15 - электрод, 16 - реактор, 17 - стеклянный прессованный фильтр, 18 - колонка с активированным углем

Сущность метода заключается в подаче тока воздуха в озонатор, где он подвергается воздействию тихого электрического разряда. Время озонирования 10-12 минут.

Магнитную обработку воды проводили на лабораторной установке (рис. 2) с помощью аппарата трансформаторного типа. Рабочий зазор аппарата в пределах 2,5 - 3 см.

Рис.2 Схема включения магнитной установки.

Напряженность магнитного поля в рабочем зазоре аппарата измеряли с помощью «Измерителя магнитной индукции Ш1-8» и меняли при помощи JlATPa от 3,2 кА/м до 200 кА/м. Время омагничивания составляло 15 минут.

Обработки воды переменным магнитным полем проводили на установке, представляющей собой соленоид, включенный в сеть через генератор переменного тока. Омагничивание воды достигалось при ее протекании по резиновой трубке внутри соленоида, в котором создавалось переменное электромагнитное поле с напряженностью 80 а/м

В третьей главе представлена оценка эффективности применения метода коагуляции и некоторые коагулянтов для очистки туринской воды.

На начальном этапе экспериментально определялись исходные характеристики воды в весенний период. Анализ состава воды р.Туры был выполнен по методикам ГОСТа Р 51232-98 "Вода питьевая", который подтвердил (табл.1) превышение ПДК, железа общего, марганца, свинца и кадмия, а также величины перманганатной окисляемости, характеризующей наличие окисляемых, в первую очередь органических, примесей. Жесткость, щелочность, концентрация меди и алюминия ниже нормы.

Таблица 1

Основные характеристики исследуемой воды

объект исследования жесткость, мг-экв/л щелочность, мг-экв/л перманга- натная окисляе- мость, мг-О/л CF. общ, мг/л CAIj+, мг/л Смп мг/л СсЛ мг/л мг/л СсЛ мг/л

речная вода 5.0 3.0 16 6 0.51 0.22 0 41 0.43 0 11 0 004

ПДК 70 70 5.0 0 30 0 50 0 10 1 00 0.03 0 001

В соответствии с полученными данными далее осуществлялся подбор коагулянта и его оптимальной концентрации для туринской воды

Критериями нахождения оптимальной дозы коагулянта являлись, степень осветления; время, за которое достигалось максимальное осветлении (рис.3), и остаточные концентрации исследуемых компонентов (рис.4) О

0,5

-коагулянт

РеСЬ

- коагулянт

А12(504)з

-смешанный коагулянт РеС13 + +А12(804)з (1:1)

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Т,мин

Рис. 3. Графики зависимости оптической плотности от времени процесса коагуляции речной воды различными коагулянтами

Жесткость

Окисляемость

пдк

Концентрация АР4'

§§3 Концентрация Ре общ

Концентрация Мп2+ коагулянт Коагулянт Смешанный

РеС1з АДОО^ коагулянт

Рис. 4. Изменение характеристик природной воды при коагуляции различными коагулянтами

В ходе коагуляционной очистки не достигает ПДК величина окисляемости, жесткость практически не изменяется. Что касается остаточных концентраций металлов, то можно заключить, что ни один из коагулянтов не доводит концентрации всех металлов до ПДК Кроме того,

растет концентрация остаточного алюминия, которая также отнесена к токсикологическим показателям и при уровне жесткости 1,8-6,3 мг-экв/л не должна превышать ее безвредного значения, колеблющегося в интервале 0,1< А1ост < 1 мг/л. Полученные данные показывают малоэффективность предложенных коагулянтов. Концентрация железа не достигает ПДК и повышается при прохождении по системе водоснабжения, придавая воде неприятный вкус и цвет. В связи с этим, не смотря на низкую себестоимость РеС13 не может быть применен. Степень очистки смешанным коагулянтом несколько выше при неизмеримо высокой цене. Поэтому, руководствуясь полученными данными и экономическими соображениями, решено в качестве коагулянта использовать А12(804)з, применяемого на тюменских водоочистных станциях. Решение проблемы остаточного алюминия и повышения эффективности коагуляции, оказавшейся малопригодной в виде отдельной стадии очистки от органических и неорганических примесей, осуществлялось далее путем сочетания коагуляции с другими методами в различных режимах. Рациональная доза коагулянта определена исходя из коагуляционных кривых, представляющих собой зависимость оптической плотности от времени, и остаточных концентраций железа и алюминия (рис. 5, 6).

Концентрация хлорида железа:

-е- 5* КГ4ноль/л 4* КГ4«оль/л

_4

3*10 моль/л

-4

-*- 2*10 моль/л Остаточные концентрации железа (мг/л): -е- 0.082 -е- 0.040 0.051 -*- 0.050

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Т,мин

Рис. 5. График зависимости оптической плотности от времени при коагуляции воды хлоридом железа при различных концентрациях РеС13

О

Рис.

15 30 45 60 75 90 105 120

Концентрация сульфата алюминия ■4*10* моль/л 5*10*м оль/л -а- 2* 10* моль/л —— 3*1 б1 моль/л Остаточные

концентрации алюминия (мг/л)

1,33 1,66 0.016 0 020

Т,мин

6. График зависимости оптической плотности от времени при коагуляции воды различными концентрациями АЦБО^з

Характер зависимостей (рис.5,6) несколько изменяется в зависимости от концентрации применяемого коагулянта Для концентраций 410"4 - 5 10^ имеется максимум, который для меньших концентраций явно не выражен. Это можно объяснить тем, что при высоких концентрациях образуется большое количество коллоидных частиц, о чем свидетельствует значение оптической плотности По-видимому эти частицы более стабилизированы, и процесс коагуляции растягивается во времени. При концентрациях 2 10"4 - 3 10"4 практически мгновенно идет не только образование мицелл, но также агрегирование и осаждение коагулята.

На основании приведенной зависимости в качестве рациональной была выбрана концентрация 4-ЮЛюль/л. Ей отвечает достаточно высокая степень и быстрота осветления , меньший расход коагулирующего агента При более высоких концентрациях процесс очистки требует большего времени и характеризуется более низким осветлением.

В четвертой главе рассматривается эффективность магнитной обработки как метода, способного оптимизировать процесс коагуляции Так как на основе предыдущих исследований (глава 3) для очистки воды коагуляцией решено использовать сульфат алюминия, а быстрота процесса осветления при использовании данного коагулянта недостаточно высока (максимальное осветление достигается за более длительное время, чем при

использовании других коагулянтов) (рис.3), исследована возможность ускорения коагулирования постоянным и переменным магнитными полями, влияние которых (особенно переменного) на качество очистки воды мало изучено экспериментально.

Для омагничивания воды использовано постоянное магнитное поле, напряженность которого меняли от 3,2 кА/м до 200 кА/м и переменное магнитное поле малой напряженности (близкой к напряженности геомагнитного поля Земли - 80 а/м) с частотой 100 и более кГц. Время омагничивания составляло 15 минут. При использовании постоянного магнитного поля наблюдается максимальное осветление за меньший промежуток времени ( рис. 7).

Ф речной —■— обработанный —*— обработанный —м— обработанный

постоянным переменным переменным

магнитным полем магнитным полем магнитным полем

(Н=32 кА/м) с частотой 100 кГц с частотой >100 кГц

Рис.7 График зависимости оптической плотности от времени процесса коагуляции речной воды, проведенной после омагничивания в постоянном и переменном магнитном поле

Ускорение процесса коагуляции сформировавшихся коллоидных частиц под влиянием магнитного поля согласно работам А.П.Криворучко и Б.А.Барана можно объяснить используя следующий подход: стабильность

коллоидных растворов определяется величиной ^-потенциала мицелл, который, в свою очередь зависит от природы противоионов. Гидратирующая способность заряженных частиц определяется отношением их заряда к радиусу (z/r). Это означает, что под действием магнитного поля гидратация увеличивается с ростом размера ядра. В результате облегчается слипание частиц (коагуляция). При использовании переменного магнитного поля электрокинетический потенциал и коэффициент диффузии коллоидных частиц уменьшается, что влечет за собой уменьшение скорости коагуляции.

Кроме того, отслежена эффективность этого сочетания методов с точки зрения изменения некоторых характеристик исследуемой воды. Результаты представлены в табл. 2, которые показывают, что применение как переменного, так и постоянного магнитного поля эффективно для снижения концентрации железа. Это - положительный факт, так как воды региона содержат значительное количество железа.

Таблица 2

Изменение характеристик исходной воды после магнитной обработки

Показатели Речная вода Вода, обработанная постоянным магнитным полем, t=15 мин. Вода, обработанная переменным магнитным полем

ЗОкА/м 80кА/м 170 кА/м частота >100 кГц частота 100 кГц

Перман-ганатная окисляе-мость, мг-О/л 8.0 6.20 6.20 6.20 8.20 6.25

жесткость, мг-экв/л 4.00 3.80 3.75 3.50 4.00 3.75

СРЛ мг/л 0.66 0.23 0.19 0.19 0.13 0.43

CAiJ\ мг/л 0.19 0.18 0.18 0.17 0.19 0.20

щелочность, мг-экв/л 4.72 5.00 4.50 4.80 5.00 4.75

Однако, при сочетании магнитной обработки и коагуляции все характеристики воды мало изменяются, в отличии от концентрации остаточного алюминия, которая в несколько раз превышает ПДК (табл. 3).

Так как эффект омагничивания, судя по литературным данным, сохраняется не менее трех часов, это связано скорей всего с улучшением растворимости образующегося при гидролизе коагулянта гидроксида алюминия в результате омагничивания природной воды.

Таблица 3

Изменение характеристик исходной воды после обработки магнитным полем с последующей коагуляцией

Показатели Речная вода Вода, скоагулированная А1г(804)з после омагничивания

в постоянном магнитном поле 30 кА/м в переменном магнитном поле

>100 кГц 100 кГц

Перманганатная окисляемость, мг-О/л 8.00 9.20 7.40 8.00

жесткость, мг-экв/л 4.00 3.25 3.25 3.25

С>г2+, мг/л 0.66 0.01 0.07 0.02

СаЛ мг/л 0.19 0.82 1.18 1.25

щелочность, мг-экв/л 4.72 0.75 1.00 1.25

В итоге сделаны выводы об эффективности применения постоянного магнитного поля для очистки природных вод с повышенным содержанием железа, а также для ускорения процесса коагуляции при использовании постоянного магнитного поля.

Пятая глава содержит результаты по совместному сочетанию в различных режимах методов коагуляции и сорбции. В качестве сорбентов использованы катионит марки КУ-2 и анионит АВ-17. Получены данные, показывающие недостаточную эффективность очистки природной воды от свинца и кадмия при применении метода в виде отдельной стадии (рис. 8). Остальные показатели доведены до ПДК, причем катионит и анионит работают одинаково эффективно, так как, возможно, часть ионов металлов в воде образует комплексные анионы с гуминовыми кислотами.

Сочетание коагуляционной очистки с последующей сорбцией улучшает качество воды: концентрации почти всех металлов достигают ПДК, проблему составляет только избыток ионов кадмия (рис. 8). Поэтому коагуляционно-сорбционный метод может быть использован для очистки природных вод с повышенным содержанием железа, алюминия (в частности остаточного, после коагуляции), марганца, меди и свинца.

% от ПДК

Концентрация Бе общ. Щ Концентрация А1

= Концентрация Си

ЁЗ Концентрация РЬ

Концентрация Мп3' Концентрация Сс12*

ПДК

Рис. 8. Результаты коагуляционно-сорбционной очистки воды от примесей.

В шестой главе представлены результаты по очистке туринской воды при использовании озонирования как в виде отдельной стадии, так и в сочетании с коагуляцией. Процесс озонирования проводили на установке лабораторного типа (рис.1) при 1= 2-3 °С 10-12 минут, в связи с чем доза озона составляла 18,24 мг/л (рис. 9).

Как показывают результаты, озонирование в виде отдельной стадии очистки не решает проблему избытка в воде свинца, а также окисляемости, хотя и уменьшает их величины. Кроме того, концентрация кадмия даже возрастает. Это вероятно связано с разрушением озоном комплексов, в виде которых какая-то часть кадмия находилась в воде, что согласуется с литературными данными.

Сочетание коагуляции и озонирования проводилось в режимах:

а) озонирование с последующей коагуляцией;

б) с делением озонирования на две стадии по 5-6 минут: предварительное озонирование перед коагуляцией (предозонирование) и озонирование после коагуляции (постозонирование).

Планирование дальнейшего эксперимента с использованием метода регрессионного анализа позволило осуществить подбор рациональных режимов проведения процессов с целью снижения остаточных концентраций остаточного алюминия и других примесей.

Окисляемость Нефтепродукты Ш Фенолы

Г«: Концентрация Ре общ. ^ Концентрация аГ Э Концентрация РЬ * ^ Концентрация Сё2*

Рис. 9. Результаты комплексной очистки природной воды методами коагуляции и озонирования в различных режимах

Согласно плана для нахождения оптимальных режимов очистки воды от примесей металлов эксперимент проведен по следующим разделам:

а) изучение влияния коагулянта и температуры на процесс осветления

воды;

б) подбор рациональной дозы коагулянта, времени озонирования и температуры для проведения процесса очистки природной воды.

В каждом случае влияющие факторы, интервалы их варьирования подбирались на основе ранее полученных данных, данных научно-технической литературы и технологической информации с действующих предприятий. Вместо щелочности и жесткости, которые не определялись, так как их концентрации не превышали ПДК, было исследовано влияние озонирования на содержание нефтепродуктов и фенолов, присутствующих в избытке в природной воде и, соответственно, негативно влияющих на ее качество.

Математическая обработка данных планирования эксперимента производилась в следующем порядке:

а) проверка гипотезы о нормальном законе распределения погрешностей эксперимента и их расчет;

б) кодирование переменных;

в) расчет коэффициентов и получение уравнения регрессии;

г) проверка адекватности математической модели.

Для обработки экспериментальных данных использовалась программа "PLAN", разработанная в BASIC, программные продукты Excel 7.0 и Mahtcad 7Рго

Общий вид полиномиальной модели второго порядка имеет вид:

N N

Y(N) = b0 + 2 b.x, + I b.jx.x, + I bux,2 + ... + 8, (1)

i=l kj i=l

где N - число факторов;

е - отражает влияние случайных факторов.

Коэффициенты bo ... bK находятся в матричном виде:

[B] = [X]-'[Y], (2)

после чего подтверждалась их значимость с помощью критерия Стьюдента.

В качестве влияющих факторов на остаточные концентрации металлов после очистки природной воды с помощью коагуляции и озонирования (в режиме: предозонирование -коагуляция- постозонирование) были приняты X] -доза сульфата алюминия (моль/л), х2 - время озонирования (доза озона), хз- температура проведения процесса:

Xi Xi Х2 Хз

1 3104 10 2

0 410" 15 10

-1 510ц 20 18

AXi 1 10ц 5мин 8°С

моль/л

Результаты эксперимента на примере влияния факторов на остаточное содержание алюминия приведены в табл. 4.

Таблица 4

Планирование эксперимента по 3-х факторному плану

№ опыта х, х2 Х3 Y экспериментальное Y расчетное

1 1 1 0 0,24 0,27

2 1 -1 0 0,75 0,86

3 -1 1 0 1,40 1,29

4 -1 -1 0 0,55 0,52

5 1 0 1 0,29 0,23

6 1 0 -1 0,60 0,51

7 -1 0 1 0,61 0,70

8 -1 0 -1 0,66 0,72

9 0 1 1 0,28 0,31

10 0 1 -1 0,68 0,74

11 0 -1 1 0,55 0,50

12 0 -1 -1 0,39 0,36

13 0 0 0 0,22 0,22

Таким образом, получено уравнение регрессии:

У = 0,22- 0,168X1 + 0,045х2 - 0,075х3 + 0,290х,2 + 0,225х22 + 0,030х32 -0,340х,х2- 0,065Х|х3- 0,140х2х3, (3)

все коэффициенты в котором являются значимыми, а найденное уравнение адекватно эксперименту, считается пригодным для описания процесса и позволяет найти рациональные значения режимов очистки.

Анализируя полученные результаты (рис. 9) можно сделать вывод о том, что используя схему (рис. 10), включающую предозонирование для облегчения протекания последующей коагуляции (что в дальнейшем даст возможность экономии коагулянта) и постозонирование, удается полностью очистить исследуемую воду от органических и неорганических примесей. Снижение содержания алюминия происходит даже не смотря на использование в качестве коагулянта сульфата алюминия. Ионы свинца и кадмия при озонировании высвобождаются из комплексов, часть их коагулируется, а повторное озонирование дает возможность довести их концентрации до ПДК.

Согласно схеме природная вода, пройдя предварительное озонирование, подается в смесители, куда подается и коагулянт. После камеры хлопьеобразования вода идет в двухсекционный отстойник, секции которого работают попеременно. Отстоявшаяся во второй секции отстойников вода

Рис.7. Принципиальная схема очистки природной воды:

1 - реагентное хозяйство; 2 - насосная станция первого подъема; 3 - озонатор; 4 - смесители; 5 - камеры хлопьеобразования; 6 - отстойники; 7 - фильтры; 8 - резервуар чистой воды; 9 - насосная станция второго подъема

насосом подается на трехслойный фильтр и попадает в контактную колонну для повторной обработки озоном.

В качестве заключительного этапа работы проводился контроль за содержанием вредных веществ, способных образовываться в ходе озонирования: формальдегид, нитраты, нитриты и др. (табл. 5).

Таблица 5

Результаты контроля содержания вредных веществ, образующихся при озонировании

С(ЖД мг/л ССОД, мг/л ССОД, мг/л Формальдегид, мг/л Остаточный озон, мг/л

Речная вода 1.20 0.35 17.80 - -

Озонированная вода следы - 22.30 2.10"4 1.30

ПДК 2.00 3.00 45.00 0.05 0.03

В работах В.Л.Драгинского и Л.ПАлексеева показано, что при сравнении хлорирования и озонирования как методов обеззараживания оба достаточно эффективны, однако использование озонирования более безопасно, так как озон образует побочные продукты, являющимися менее токсичными, чем хлор при хлорировании воды. Контроль же качества, определяемого в частносга по продуктам проозонированной воды обычно проводят по формальдегиду, имеющему высокий индекс токсичности.

Полученные данные показывают незначительный, не превышающий ПДК, рост концентрации нитратов и формальдегида, что связано с окислением содержащихся в воде нитритов и аммонийного азота, а также с окислением молекулярного азота, присутствующего в воздушно-озоновой смеси, подаваемой в реактор озонатора.

Кроме того, было определено остаточное содержание озона, концентрация которого в результате превысила ПДК. Но так как озон в воде не устойчив и разлагается за короткое время до кислорода, благотворно влияющего на качество воды, это превышение не является проблемой.

Приложения содержат результаты по обработке экспериментальных данных, подтверждающие достоверность проведенных исследований. Результаты расчета некоторых погрешностей прямых и косвенных измерений приведены в табл. 6,7(полученные погрешности не превышают установленных норм).

Таблица 6

Погрешности косвенных измерений

№ Наименование показателя Абсолютная Относительная

пп погрешность погрешность, %

1 С а]"*т, мг/л ±0,03 0,15

2 С ре общ., мг/л ±0,02 2,5

3 С Ми , мг/л ±0,001 3,1

4 С Си2\ мг/л ±0,07 0,5

5 С рь2+, мг/л ±0,001 0,17

6 С смг/л ±0,001 0,17

7 С (ЫШ+), мг/л ±0,02 2,4

8 С ( Ы02"), мг/л ±0,3 3,2

9 С (N03"), мг/л + 0,11 2,9

10 Концентрация формальдегидов, мг/л + 0,03 4,1

11 Концентрация остаточного озона, мг/л ±0,1 5,6

12 Концентрация нефтепродуктов, мг/л ±0,14 2,8

13 Перманганатная окисляемосЛ, мг-О/л ±1,6 9,2

14 Жесткость, мг-экв/л ±0,001 0,5

15 Щелочность, мг-экв/л ±0,001 0,5

Таблица 7

Погрешности прямых измерений

Наимено- Тип Ед АХ ОТХ.Ч АХ град АХ разб Абсо- Относи-

вание прибора изм лютная тельная

величины погрешность, АХ погрешность, 6,%

Оптическая КФК-2 0,25 0,01 0,05 ±0,06 0,27

плотность

Объем мерная мл 0,5 0,1 0,01 ±0,51 1,02

жидкости емкость

Масса весы аналитические АДВ-200 мг 0,05 0,2 0,5 ±0,54 4,5

Основные выводы по работе:

1 .Разработана методика проведения магнитной обработки как постоянным, так и переменным полем в сочетании с коагуляцией для очистки природной воды от избыточного содержания железа, применение которой позволило достичь степени обезжелезивания до 60 % и интенсифицировать процесс коагуляции.

2.Разработаны рациональные параметры использования коагуляционно-сорбционного метода для очистки воды р.Туры. Установлено, что применение метода в рекомендованных режимах дает возможность снизить концентрацию железа в 6, марганца в 4, свинца в 3, меди в 10 раз.

3.Разработан коагуляционнно-сорбционый метод, который целесообразно использовать для очистки природных вод, содержащих избыток железа, алюминия (в частности остаточного), марганца, меди и свинца (остаточные концентрации ниже ПДК у железа в 6, марганца - в 4, свинца - в 3, меди - в 10 раз).

4.Разработана и реализована на водоочистных сооружениях г.Тавды Свердловской области технологическая последовательность методов (озонирование - коагуляция - озонироваиние), что подтверждают акт и протоколы полупромышленных испытаний. Предложены принципиальная схема и режимы коагуляционно-озонного метода очистки, применение которых уменьшает концентрации тяжелых металлов, присутствующих в воде р.Туры, а также нефтепродуктов и фенолов ниже ПДК в 2-5 раз при экономии коагулянта.

5.Проведен контроль за содержанием вредных веществ, способных образовываться в ходе озонирования. Установлено, что концентрация формальдегида, имеющего самый высокий индекс токсичности ниже ПДК в 200 раз.

Основные положения диссертации опубликованы следующих

работах:

1. Костарева Е.В., Шиблева Т.Г., Воронцова Н.В. Применение озонирования в технологии водоподготовки для улучшения качества питьевой воды // Тезисы докладов 7-ой Всероссийской студенческой научной конференции « Проблемы теоретической и экспериментальной химии».-Екатеринбург: УрГУ, 1997 г. -С. 3- 4.

2. Костарева Е.В., Воронцова Н.В. Влияние магнитной обработки на коагуляционную очистку воды // Сборник материалов 2-ой Международной научно-практической конференции «Проблемы

водопод! оговки Западно-Сибирского региона»,- Екатеринбург: УрГУ,1997 г.-С. 15-22.

3. Воронцова Н.В., Шиблева Т.Г., Захаров М.С., Костарева Е.В. Влияние магнитной обработки на коагуляционную очистку природной воды // Сборник научных трудов «Химия и химическая технология».-Тюмень: ТюмГНГУ, 1998г.-С.158-165.

4. Костарева Е.В., Воронцова Н.В., Ганяев В.П. Применение коагуляции и озонирования для очистки природной воды от марганца // Материалы международной научно-практической конференции « Проблемы эксплуатации транспортных систем в суровых условиях» .-Тюмень: ТюмГНГУ,2001 г.-С.172-176.

5. Костарева Е.В., Воронцова Н.В., Ганяев В.П. Применение различных способов очистки природной воды от марганца И Известия ВУЗов, с.«Нефть и газ», 2002, №.2,- Тюмень: ТюмГНГУ-С.92-94.

Подписано к печати 5.0В. Заказ №

Формат 60x84 '/16 Отпечатано на RISO GR 3750

Бум. писч. №1 Уч. - изд. л. /Г Усл. печ. л. ' Тираж 100 экз.

Издательство «Нефтегазовый университет»

Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования

«Тюменский государственный нефтегазовый университет» 625000, Тюмень, ул. Володарского, 38 Отдел оперативной полиграфии издательства «Нефтегазовый университет» 625039, Тюмень, ул. Киевская, 52

2ооЗ>

р122 1 9

Содержание диссертации, кандидата технических наук, Костарева, Елена Валерьевна

Введение.

Литературный обзор.

1.1. Требования к качеству хозяйственно — питьевой воды.

1.2. Проблема загрязнения природных вод тяжелыми металлами.

1.2.1. Формы и пути поступления ионов тяжелых металлов в воду.

1.2.2. Токсическое действие ионов тяжелых металлов на организм человека и животных.

1.3. Методы очистки природной воды.

1.3.1. Коагуляция.

1.3.1.1. Механизм очистки воды коагулянтами.

1.3.1.2. Физическая теория устойчивости и коагуляции ионостабилизированных коллоидных систем.

1.3.1.3. Механизм процессов обесцвечивания и осветления воды.

1.3.1.4. Получение и свойства некоторых коагулянтов

1.3.2. Магнитная обработка. Состояние теории 53 омагничивания водных систем.

1.3.3. Сорбция. Теория сорбционных процессов и классификация наиболее широко применяемых сорбентов.

1.3.4. Озонирование.

1.3.4.1. Общая характеристика метода.

1.3.4.2. Физико — химические свойства озона. Предполагаемые механизмы озонирования, озонолиза. Пред озонирование.

1.3.4.3. Влияние озона на различные примеси 92 Методики определения характеристик исследуемой воды. Методы проведения процессов.

2.1. Методика определения меди.

2.2. Методика определения алюминия.

2.3. Методика определения общего железа.

2.4. Методика определения жесткости.

2.5. Методика определения щелочности воды.

2.6. Методика определения перманганатной окисляемости.

2.7. Методика определения свинца и кадмия.

2.8. Методика определения содержания остаточного озона.

2.9. Методика определения массовой концентрации аммиака и ионов аммония.

2.10. Методика определения массовой концентрации нитритов.

2.11. Методика определения нитратов.

2.12. Методика определения массовой концентрации фенолов.

2.13. Методика определения массовой доли нефтепродуктов в природной воде.

2.14. Методика определения массовой концентрации формальдегида.

2.15. Методика определения марганца.

2.16. Методика проведения коагуляционного процесса.

2.17. Методика проведения сорбционного процесса.

2.18. Методика проведения озоновой обработки воды.

2.19. Методика обработки воды постоянным магнитным полем.

2.20. Методика обработки воды переменным магнитным полем.

Исходные характеристики природной воды. Коагуляционный метод.

Выводы к главе.

4. Метод омагничивания, как оптимизация коагуляции.

Выводы к главе.

5. Коагуляционно - сорбционный метод.

Выводы к главе.

6. Метод коагуляционно - озоновой очистки.

Выводы к главе.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Разработка режимов очистки природной воды от тяжелых металлов"

Пресные воды России традиционно служат основным источником питьевого водоснабжения. Большинство отечественных систем водоснабжения крупных и средних населенных пунктов и промышленных предприятий в последние десятилетия проектировалось и создавалось на базе доступных водозаборов из открытых водоисточников. В начале массового строительства этих систем не прогнозировалось ухудшение качества поверхностных вод, связанное с интенсивным развитием химических, горнодобывающих, металлургических, лесоперерабатывающих и других производств.

Существенный вред качеству природных вод, используемых в системах водоснабжения, нанесли химизация и мелиорация сельскохозяйственных земель. Отрицательную роль сыграло недостаточное выполнение природоохранных мероприятий, которые требовалось осуществлять ц одновременно с использованием гербицидов, пестицидов, сбросом дренажных засоленных стоков с полей орошения, строительством прудов-накопителей. Чрезмерное зарегулирование русел рек не равнинных территориях, сброс в водотоки и водоемы в больших количествах очищенных бытовых и промышленных сточных вод, диффузные стоки с полей и городских территорий, чрезвычайные ситуации и аварийные выбросы токсичных элементов (включая радиоактивные) — все это также привело к значительному ухудшению качества вод в источниках хозяйственно-питьевого водоснабжения.

Действующий в настоящее время ГОСТ 2761 - 84 « Источники централизованного питьевого водоснабжения. Гигиенические требования и правила выбора» морально устарел и нуждается в серьезной переработке. На сегодняшний день отсутствует научно обоснованная и аргументированная методология оценки качества исходной воды в метах водозаборов применительно к выбору технологической схемы ее очистки и обеззараживания. Эта задача существенно усложнилась в связи с периодическим или постоянным присутствием в местах водозабора ингредиентов антропогенного происхождения, диапазон изменения концентраций которых в течение года может быть значительным.

Проблеме охраны водоисточников питьевого водоснабжения в течение длительного времени не уделялось должного внимания, поэтому их загрязнение и истощение привело к тому, что забираемая вода не может считаться натуральным продуктом, безопасным для здоровья людей. Введение с 2001 г. в действие новых СанПиН, регламентирующих качество питьевых вод (СанПиН 2.1.4.1074-01 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем водоснабжения. Контроль качества»), ужесточило требования к санитарно - гигиенической надежности станций водоподготовки. В то же самое время станции очистки и обеззараживания поверхностных вод, реализующие в настоящее время в основном реагентную обработку воды в отстойниках и скорых фильтрах с первичным и вторичным хлорированием, не всегда способны обеспечить требуемую санитарную безопасность и вкусовые качества подаваемой потребителям воды. Широко рекламируемые бытовые водоочистительные приборы не в состоянии решить основные задачи водоподготовки в масштабах отдельных регионов и страны в целом. Поэтому, экологически и экономически обоснованному техническому перевооружению и интенсификации водоочистных технологий на централизованных станциях питьевого водоснабжения альтернативы нет.

1. Литературный обзор

Заключение Диссертация по теме "Геоэкология", Костарева, Елена Валерьевна

Основные выводы по работе:

1 .Разработана методика проведения магнитной обработки как постоянным, так и переменным полем в сочетании с коагуляцией для очистки природной воды от избыточного содержания железа, применение которой позволило достичь степени обезжелезивания до 60 % и интенсифицировать процесс коагуляции.

2.Разработаны рациональные параметры использования коагуляционно-сорбционного метода для очистки воды р.Туры. Установлено, что применение метода в рекомендованных режимах дает возможность снизить концентрацию железа в 6, марганца в 4, свинца в 3, меди в 10 раз.

3.Разработан коагуляционнно-сорбционый метод, который целесообразно использовать для очистки природных вод, содержащих избыток железа, алюминия (в частности остаточного), марганца, меди и свинца (остаточные концентрации ниже ПДК у железа в 6, марганца - в 4, свинца - в 3, меди - в 10 раз).

4.Разработана и реализована на водоочистных сооружениях г.Тавды Свердловской области технологическая последовательность методов (озонирование - коагуляция - озонироваиние), что подтверждают акт и протоколы полупромышленных испытаний. Предложены принципиальная схема и режимы коагуляционно-озонного метода очистки, применение которых уменьшает концентрации тяжелых металлов, присутствующих в воде р.Туры, а также нефтепродуктов и фенолов ниже ПДК в 2-5 раз при экономии коагулянта.

5.Проведен контроль за содержанием вредных веществ, способных образовываться в ходе озонирования. Установлено, что концентрация формальдегида, имеющего самый высокий индекс токсичности ниже ПДК в 200 раз.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата технических наук, Костарева, Елена Валерьевна, Тюмень

1. Феллинберг Г. Загрязнение природной среды. Введение в экологическую химию. — М.: Мир, 1997. -282с.

2. Демидович Я.Н. Подготовка вод севера Тюменской области для хозяйственно-питьевого водоснабжения / Демидович Я.Н., Каменев А.П., Коношко В.В. М.: ВНИИЭгазпром, 1991. - 52с.

3. Мур Дж. В. Тяжелые металлы в природных водах: контроль и оценка влияния / Мур Дж. В., Рамамурти С. — М., 1987. 288с.

4. Вредные химические вещества. Неорганические соединения V-VIII групп //Справочник под редакцией Филова В.А. и др. JL: Химия, 1989. - 216с.

5. Беспамятное Г.П. Предельно допустимые концентрации химических веществ в окружающей среде// Справочник под редакцией Беспамятнова Г.П. и др.-Л.: Химия, 1985.-218с.

6. Руденко Г.Г. Удаление примесей из природных вод на водопроводных станциях / Руденко Г.Г., Гороновский И.Т. Киев: Будивельник, 1976. - 208с.

7. Larrus A.Z. Lead and other metal ions in United States precipitation / Laruss A.Z., Zorange F., Lodge LP. // Environ Sci. Technol. 1970. - №4. - P. 55-58.

8. Кузубова Л.И., Морозов C.B. Марганец в питьевой воде. -Новосибирск, 1991.-68с.

9. Марганец. Совм. изд. программы ООН по охране окружающей среды. // Международная организация труда и всемирная организация здравоохранения. -Женева: ВОЗ, 1985. №17.-1 Юс.

10. Золотова Е.Ф. Очистка воды от железа, марганца, фтора, сероводорода. М.: Стройиздат, 1975. — 176с.

11. Карюхина Т.А., Чурбанова И.Н. Химия воды и микробиология. — М.: Стройиздат, 1974.-215с.

12. Бандман A.JI. Вредные химические вещества. Неорганические соединения элементов I-IV групп . JL: Химия, 1988. — 512с.

13. Уильяме Д. Металлы жизни. М.: Мир, 1975. - 226с.

14. Вредные химические вещества. Неорганические соединения I-IV групп// Справ, изд. под редакцией Филатова В.А. и др. — Л.: Химия, 1988. — 216с.

15. Бобров Н.Г. Охрана окружающей среды от свинцового загрязнения // Химия в школе. 1999. - №7. - С.6-9.

16. Люблина Е.И. Дворкин Э.А. Гигиеническая токсикология металлов. — М.: Медицина, 1983. С. 25-29.

17. Clayson D.B., ref. The Biology of Cancer, Van Nostrand, London, 1966.- P.161.

18. Коломийцева М.Г., Габович P.Д. Микроэлементы в медицине .— М.: Медицина, 1970.-288с.

19. Langston William J. Neurotoxins, Parkinsonism and Parkinson's disease / Langston W.J., Irwin J., Ricaurte G.A. // Pharmacol. And Ther. 1987. - Vol. 32. -№1. - P. 19-49.

20. Санитарно-токсикологическая оценка при поступлении марганца в организм с питьевой водой / Гольдина И.Р., Надеенко В.Г., Сайченко С.П. и др. //Гигиена и санитария. 1984. - №11. - С. 80-81.

21. Marienfeld C.I. The ebb and flood of manganese: a possible pathogenic factor in birth defects, cancer and heart disease / Marienfeld C.I., Collins M. // Trice Subst. Envibia, Mo., June 1-4. 1981.-Vol. 15.-P.3-18.

22. Веселова H.B. Гигиена и санитария., 1950.- №9. С. 44-45.

23. Фурман А.А., Рабовский Б.Г. Основы химии и технологии безводных хлоридов. — М.: Химия, 1971. 271с.

24. Кульский Л.А. Технология коагулянтов. — М.: Химия, 1974.- 341с.

25. Кульский Л.А. Рационализация технологии очистки питьевых вод. — Киев: Изд-во АН УССР, 1951. 253с.

26. Установка для приготовления хлоржелезного коагулянта на водопроводах (краткое описание и инструкция к проектированию). — Киев: М-во коммун, хоз-ва УССР, 1952,- 73 с.

27. Клячко В.А., Кастальский А.А. Очистка воды для промышленного водоснабжения. — М.: Стройиздат, 1950.- 123с.

28. Ломакина Г.Г., Семенова Л.И., Антончук Ж.И. Водоснабжение и канализация гидротехнических сооружений, 1972, вып. 15.-122с.

29. Ромоданова В.А, Автореферат дис. . канд-та техн. наук. Киев, 1977.-122с.

30. Строкач П.П., Слипченко В.А. Научные основы технологии очистки воды. Киев: Наук, думка, 1973.-142с.

31. Ломакина Г.Г., Сукач С.Г., Зельцерман А.И. Водоснабжение и канализация гидротехнических сооружений.- Киев: Наук, думка, 1972, вып. 15.-233с.

32. Клячко В.А., Апельцин И.А. Очистка природных вод. — М.: Стройиздат, 1971 .-361с.

33. Запольский А.К., А.А. Баран. Коагулянты и флокулянты в процессах очистки воды: Свойства. Получение. Применение. — Л.: Химия, 1987. — 218с.

34. Артеменок Н.Д. Станции очистки подземных вод в Тюменской области // Водоснабжение и сантехника. 1986. -№4. - С. 11-12.

35. Технические рекомендации по проектированию и эксплуатации станций очистки природных вод в Тюменской области. — Новосибирск, 1984.-59с.

36. Letterman R.D., Quon J.E. Gemell R.S. Influence of Rapid-mix Parameters on Flocculation // J. AWWA, 1973. №11.

37. Amirtharajah A., Mills K.M. Rapid-mix design for mechanisms of alum coagulation // J. AWWA, 1985. №3.

38. Edwards G.A., Amirtharajah A. Removing Color Caused by Humic Acid // J. AWWA, 1985. -№3.

39. Методы уменьшения содержания алюминия при коагуляционной очистке природных поверхностных вод / Е.И. Апелыдина, Л.Н. Паскуцкая, З.М. Кольцова, Е.И. Агипова // Экспресс-информ ВНИИИС Госстроя СССР, 1983. — Вып. 12.-166с.

40. Никитин A.M. Некоторые аспекты очистки маломутных вод //Водоснабжение и сантехника. 1998. - №4. -С. 26-29.

41. Эффективность коагулирующего действия оксисульфатхлоридов алюминия при различных показателях обрабатываемой воды / В.В. Гонарчук, И.М. Соломенцева и др. // Химия и технология воды. — 2001. — т. 23. №3. — С. 75-78.

42. Обработка воды методом химической коагуляции / И.В. Семенова, А.В. Хорошилов / Энергосбережение и водоподготовка. — 1998. №3. - С.81-83.

43. Интенсификация водоподготовки с помощью гидросульфата алюминия / А.К. Запольский и др. // Бум. промышленность. — 1985.- №8.-96с.

44. Применение основного сульфата алюминия при очистке воды / А.К. Запольский, И.М. Соломенцева и др. // Водоснабжение и сантехника. — 1988.-№5.-С. 4-6

45. Герасименко И.М., Запольский А.К. Роль электрокинетических свойств продуктов гидролиза основных солей алюминия при водоочистке // Химия и технология воды. -1988. -№4.-С. 8-10

46. Новиков М.Г., Шатохин В.Д. К вопросу применения в качестве коагулянта гранулированного сернокислого алюминия//Вода и экология: проблемы и решения. 2002.-№3.- С.30-34.

47. Driscoll С., Letterman R. Chemistry and fate of Al(III) in treated drinking water//J. Envir. Engrg. Div. ASCE. 1988.- №1.-P. 10-12

48. Кульский JI.A., Когановский A.M. Указания по применению смешанного алюможелезного коагулянта для обесцвечивания и осветления воды. — Киев: Министерство коммунального хозяйства УССР, 1955.-321с.

49. Гетманцев С.В. Использование алюмосодержащих коагулянтов в Северо-Западном федеральном округе // Вода и экология: проблемы и решения.-2001 .-№4.-С.54-60.

50. Мартынова О.И. — В кн.: Вопросы проектирования и эксплуатации подготовительных установок для водоподготовки на теплоэнергостанциях.- М.: Госэнергоиздат, 1965.-251 с.

51. Использование бентонита для исследования коагуляции и флокуляции / Е.А. Мозалова, С .В. Мещеряков, A.M. Абдельаал // Водоснабжение и сантехника. 2000. -№5. - С. 14-16.

52. Кастальский JI.A. Теоретическое обоснование технологии очистки воды. -Киев: Наук, думка, 1968. 125с.

53. Махов А.И., Душкин С.С., Скупченко В.Ф. Откр. изобр. пром. образцы, товарные знаки, 1981.- №7. -С. 81.

54. Душкин С.С. и др. Откр. изобр., пром. образцы, товарные знаки, 1982.- №43.- С.56.

55. Шахов А.И., Аветисов А.С. Магнитная обработка воды на тепловых электростанциях. Киев: УкрНИИНТИ, 1969. - 21с.

56. Душкин С.С., Евстратов В.Н. Магнитная водоподготовка на химических предприятиях. М.: Химия, 1986. —143с.

57. Уч. зап. Московского пединститута, 1971.- №340.- С.349-352.

58. Классен В.И. Вода и магнит. М: Наука, 1973. -112с.

59. Тебенихин Е.Ф. Безреагентные методы обработки воды в энергоустановках. М.: Энергия, 1977. - 184с.

60. Вода и магнитное поле. Уч. зап. Рязанского пединститута.- Рязань: Кн. Издательство, 1970. — 103 с.

61. Киргинцев А.Н., Соколов В.М. Журнал физ. химии, 1966.- т. 2.- №9.- С. 2053-2059.

62. Стукалов П.С., Васильев Е.В., Глебов Н.А. Магнитная обработка воды. Л.: Судостроение, 1969. - 192 с.

63. Миненко В.И. Электромагнитная обработка воды в теплоэнергетике. — Харьков.: Издательство при Харьковском госуниверситете, 1981. — 96с.

64. Баран Б.А. // Научный вестник Ужгородского университета. Серия «Химия». -1999. -Вып. №4 С. 154-156.

65. Баран Б.А., Дроздовский В.Б. и др. // Тезисы докл. конф. «Вода и здоровье 2000». - Одесса: ЦНИТЭИ, 2000. - С.22-26.

66. Баран Б.А. // Укр. хим. журнал. 1998. - №4. - С.26-29.

67. Баран Б.А. //Укр. хим. журнал. 1999. - №7. - С. 105-107.

68. Ефанов JI.H., Милощенко Т.П. // Тез. докл. IV Всесоюзного совещания. -М.: НИИТЭХИМ, 1981.-С. 71-72.

69. Баран Б.А. //Журнал физ. химии , 1999. -№11.- С.2089-2090.

70. Классен В.И. Омагничивание водных систем. — М.: Химия, 1982. — 240с.

71. Левич В.Г. // Успехи физ. наук. 1966. - №4. - С.787-788.

72. Баран Б.А., Криворучко А.П. Применение магнитного поля в процессах водоподготовки //Химия и технология воды. 2001.- т.23.- №2.- С. 135-141.

73. Шахов А.И., Душкин С.С. Коммунальное хозяйство. Киев: Буд1вельник, 1964,-С. 102-106.

74. Душкин С.С., Беляев В.И. Известия вузов. Химия и хим. технология. 1982. -т.25.- №8.- С.976-978.

75. Резник М.В. Вопросы технологии. Киев: Наук, думка, 1965. — 178 с.

76. Миненко В.И. Магнитная обработка водно-дисперсных систем. Киев: Техника, 1970.-168с.

77. Бабенков Е.Д. Очистка воды коагулянтами. — М.: Наука, 1977. — 255с.

78. Караваева А.П., Маршаков И.К., Жидконожкина А.А.// Теория и практика сорбционных процессов. — 1976. -№11. — С.78-83.

79. Шахов А.И., Душкин С.С. Тезисы докладов научной конференции ХИИКС. Харьков: Издательство ХИИКС, 1966.- С. 65-68.

80. Сыров В.А., Душкин С.С. Строительные материалы, изделия и сантехника. Киев: Буд1вельник, 1982.- Вып. 5.- С.116-121.

81. Gregg S.J., Sing K.S.W. Adsorption, surface area and porosity. N.Y., 1967. -250 p.

82. Неймарк И.Е. Укр. хим. журнал, 1955.- т.21.- №4.- С. 457.

83. Ровиянская Т.М. — Коллоид, журнал, 1962.- №2.- С. 215.

84. Кульский J1.A., Каменийчук Е.М. Активированные угли и их применение в технике очистки питьевой воды./ Информационное сообщение НТО санитарной техники и гор. хозяйства.- Киев, 1958.

85. Chow D.K. J. AWWA, 1977.- №10.- v69.- P. 555.

86. Shiroda R. Ceer chem. econ. a. eng. rew., 1978.- vlO.- №7,- P.43.

87. Смирнов А.Д. Сорбционная очистка воды. JI.: Химия, -1982.- 167с.

88. Тарасевич Ю.И. Физико-химические основы технологии применения природных и модифицированных сорбентов в процессе очистки воды // Химия и технология воды. 1998. - Т.20. - №1. - С. 42-49.

89. Кертман С.В. Сорбенты для водоочистки и водоподготовки на основе торфа / Кертман С.В., Хритохин Н.А., Кертман Г.М. // Тезисы докладов научно-технической конференции «Безопасность жизнедеятельности в Сибири и на Крайнем Севере». Тюмень, 1995.- С. 32-34.

90. Штанников Е.В. / Гигиена и санитария, 1965.- №11.- С.29.

91. Johnson Н., Fields J.E., Darlington W.A. Nature, London, 1967.- №5077.-P.655.

92. Кудряшова Г.Н. Автореферат дис. .кан-та хим. наук. М.: МИСИ, 1978.-22С.

93. Шевелев Ф.А. Орлов Г.А. Водоснабжение больших городов зарубежных стран. М.: Стройиздат, 1987. — 351 с.

94. Гонарчук В.В., Потапенко Н.Г., Вакуленко В.Ф. Озонирование как метод подготовки питьевой воды: возможные побочные продукты итоксикологическая оценка // Химия и хим. технология воды, 2001. т.23. - №1 — С.3-33.

95. Друган A.M., Бариляк И.Р. Влияние дезинфекантов на качество питьевых вод // Химия и технология воды, 1998. т. 18. - №5 - С. 533-539.

96. Кожинов В.Ф. Очистка питьевой и технологической воды. — М.: Стройиздат, 1971.-303 с.

97. Савчук О.С., Потапченко Н.Г., Герчев В.Ф. Обеззараживающее действие озона в воде на Escherichia Coli 1257 // Химия и технология воды, 1997. т. 19 - №3 - С.315-320.

98. Кульский JI.A., Накорчевская В.Ф. Химия воды, физико-химические процессы обработки природных и сточных вод. — Киев.: ВШ, 1983. — 357с.

99. Гонарчук В.В., Потапченко М.Г. Современное состояние проблемы обеззараживания воды // Химия и технология воды, 2001. т. 20. - №2.- С. 190217.

100. Орлов В.А. Озонирование воды. — М.: Стройиздат, 1984. 89 с.

101. Загорский В.А., Козлов М.Н., Данилевич Д.А. Методы обеззараживания сточных вод // Водоснабжение и санитарная техника, 1998. -№4. — С. 15-17.

102. Singer Р.С. Assessing ozonation research needs in water treatment // American Water Works Association Journal, 1990.- V. 82.- N. 10.

103. Evaluating treatment processes with the Ames mutagenicity Assay / D.K. Noot, W.B. Anderson, S.A. Daignault and other // American Water Works Association Journal, 1989.- V. 81.- N. 9.

104. Toxicological evaluation of water treatments / C. Fauris, C. Danglot, A. Montiel, R. Vilagines // Environmental Technology Letters. 1985.- V. 6.- S. 279-288.

105. Влияние рН на окисление озоном замещенных ароматических соединений в водной среде / P.P. Мунтер, С.В. Прейс, С.Б. Каменев и др. // Химия и технология воды, 1984.- Т.6.- №2.-С.135-138

106. Окисление насыщенных спиртов озоном в водных растворах / В.А. Якоби, Н.И. Иванова, П.И. Шабалдо и др. // Химия и технология воды. 1987.-Т.9.- №2.- С.123-130

107. Грачок М.А., Прокудина С.А. Шулятьев М.И. Очистка аммиаксодержащих вод АЭС озоном // Химия и технология воды. 1990. -Т. 12.-№9.- С.566-569

108. Драгинский В.Л., Алексеева Л.П. Образование токсичных продуктов при использовании различных окислителей для очистки воды // Водоснабжение и сантехника. 2002. №2. - С. 9-14.

109. Deguin A. Mutrise de la desenfection de Peau et des sous-produits de desenfection //Techn., sci., meth. 1996.№ 7-8.

110. Ш.Гюнтер Л.И., Алексеева Л.П., Хромченко Я.Л. Влиянеие условий хлорирования на образование хлороформа // Химия и технология воды. 1985.-Т.7.-№6.

111. Гюнтер Л.И., Алексеева Л.П., Хромченко Я.Л. Влиянеие органических примесей в природной воде на образование токсичных галогеналканов при ее хлорировании // Химия и технология воды. 1986.- Т.8.-№1.

112. Алексеева Л.П., Хромченко Я.Л., Ловцов С.Е. Расчетная модель процесса образования хлороформа в питьевой воде // Химия и технология воды. 1987.-Т.9.-№4

113. Усольцев В.А., Соколов В.Д., Краснова Т.А. Сравнительная оценка качества питьевой воды при обеззараживании // Водоснабжение и сан.техника. 1994.-№4

114. Esposito М. P.,Tierman Т.О., Dryden F.E. Dioxins-Report US ЕРА 600/ 2-80/197.-1980

115. Федоров В.А. Практическая сертификация и контроль. -1992.-Вып. 45.

116. Morissette С., Prevost М. Impact de differents traitements d'eau potable sur la consommatipn en bioxide de chlore et sur la formation de sousproduits d'oxydation // Aqua. 1996. 45. №5.

117. Hubbs S.A. Use of chlorine dioxide, chloromines and short-term free chlorination as alternative disinfectans // J.AWWA. 1981. 73. № 2.54.

118. Vuller U. et. al. THM formation in drinking water treatment // Vom Wasser. 1993 80. №1

119. Masschlein W.G. The state of art use of chlorine dioxide and ozon in the treatment of water// Water S.A. 1980. 6. №3

120. Schechter D.S. Formation Of Aldehydes During Ozonation // Ozone Sci. andEngin. 17. №1. 1995.

121. McKnight A., Reckhow D.A. Reactions of Ozonation Byprodukcts with Chlorine and Chloramines // Proc. AWWA Ann. Conf., Vancouver, B.C. 1992

122. Rrasner S., Sclimenti M., Testing Biologically-Aktive Filters for Removing Aldehydes Formed During Ozonation // J. AWWA Ann. 1993 85. №5.

123. Claze W.H. et. al. Evaluation of ozonation by-produkt from two California Surface Waters // J. AWWA 1989 . 81. №8.

124. Jacangelo J.G. Ozonation-assessing its role in the formation and control of disifektion by-produkt//J. AWWA 1989 .81. №8.

125. Yasuyochi Sayato Токсикологическая оценка продуктов, образующихся при озонировании органических веществ, содержащихся в воде //Jap. J. Toksikol. and Environ. 1993 . 39 . №4.

126. Hisashi Sumitomo,Keisuke Hujiwara. Уделение формальдегида с помощью биологического фильтра с активированным углем //Suido kvokai zasshi, J. Jap. Water Works Assos. 1991. 60. №9.

127. Masanori Mijata, Katsuhiko Terashima. Образование бромат-иона и его поведение при обработке воды // Suido kvokai zasshi, J. Jap. Water Works Assos. 1997. 66. №3.

128. М.Г. Журба Очистка и кондиционирование природных вод : состояние, проблемы и перспективы развития //Водоснабжение и сантехника. 2002.-№5.-С. 2-8

129. Глубокая доочистка сточных вод озонированием / С.Н. Бурсова, В.А. Панова, Р.Н. Моисеева и др. // Водоснабжение и сан. техника. 1991.- №10.-С.11-13

130. Шевченко М.А., Таран П.Н., Гончарук В.В. Очистка природных и сточных вод от пестицидов. — Д.: Химия, 1989.-211с.

131. Grasso D., Weber W.J. Ozone-induced particle destabilization // American Water Works Association Journal. 1988. -V. 80.- N. 8.

132. Dowbiggin W.B., Singer P.C. Effect of natural organic matter and calcium on ozone-induced particle destabilization // American Water Works Association Journal. 1989.- V. 81.-N. 6.

133. Разумовский С.Д. Кислород элементарные формы и свойства. — М.: Химия, 1979.-304с.

134. Разумовский С.Д., Зайков Г.Е. Озон и его реакции с органическими соединениями. — М.: Наука, 1974. 322с.

135. Разумовский С.Д. Озон в процессах восстановления качества воды // Журнал всесоюзного химического общества им. Д.И. Менделеева, 1990. — Т.35. -№1.-С.77-88.

136. Higashitani К., Iseri Н., Okihara К. et. al. // J. Colloid. Interface Sci. -1995.- 172, -№2. P. 383-385.

137. Николадзе Г.И. Обработка подземных вод для хозяйственно-питьевых нужд // Водоснабжение и сантехника. 1998. - №2.- С. 2-5.

138. Формы марганца в поверхностных водах и методы их удаления / Гороновский И.Т., Шабловская Г.К. и др. // Химия и технология воды. — 1988. -Т.10.-№1.-С. 358-360.

139. М.В. Смирнова Анализ принципов оценки загрязнения водных' экосистем тяжелыми металлами // Вода и экология: проблемы и решения.-2001 .-№4. -С.61-66.

140. Исследование эффективности процесса озонирования при подготовке питьевой воды ./Драгинский B.JL, Алексеева Л.П., Цинберг М.Б., Межебовская Г.П., Шамсутдинова М.В., Сургина Т.А.// Водоснабжение и сантехника.- 1998.-№2.- С. 6-9

141. Шиблева Т.Г., Воронцова Н.В., Захаров М.С. Влияние озонирования на коагуляционную очистку воды // Химия и химическая технология. -Тюмень, ТюмГНГУ,- 1998.-С. 165-173

142. Воронцова Н.В. Озонирование как один из этапов очистки воды из р. Туры / Воронцова Н.В., Шиблева Т.Г., Кузнецова Е.В. // Вестник Тюм. Гос. Ут-та.- Тюмень,2000.- №3.- С. 46-54