Авг 12 2001

Технология, решающая проблему очистки питьевой воды и стоков

Технология, решающая проблему очистки питьевой воды и стоков

А.О. Кобылянский 1, С.И. Кобылянский 2, В.С. Свиридов 2

1АО "Антарктика", г. Одесса

2НКПО "Триботехника", г. Одесса

І. Концепция предлагаемой технологии

Окружающая среда – понятие возникшее в результате научно-технического прогресса. Важной частью окружающей среды является гидрологическая сфера. Гидросфера так же, как и другие компоненты окружающей среды, нуждается в защите и рациональном её использовании.

Воздействие человека на природную среду стало важнейшим биосферным фактором. Особенно пагубному воздействию подвергаются моря, реки, озера, водоёмы, на берегах которых расположены развитые в хозяйственном отношении государства.

Эти бассейны стали своеобразным отстойниками, куда с ливневыми весенними и подземными стоками поступают загрязнения со всей окружающей водосбросной суши.

Рост населения, рост производства разных отраслей увеличивает опасность доведения гидросферы земли до экологического кризиса. Природа не в состоянии "переработать" продукты отходов цивилизации и они, накопляясь в литосфре, в гидросфере, атмосфере и биосфере, реально угрожают экологической катастрофой. Так, например, в 2000 году в мире было произведено 28 млн. тонн стирального порошка, это без учета всех других моющих средств, а если прибавить отходы нефтепродуктов, растительные и животные жиры, соли высокомолекулярных кислот, смазочные охлаждающие жидкости и т.д. – всё можно увеличить в десяток раз. Все эти загрязнители окружающей среды, называются: Поверхностные активные вещества, или сокращенно ПАВ и сПАВ.

ПАВ и сПАВ, по состоянию на июль 2000 года, в низовьях р.Днестр составляют 60 мг/л. В некоторых странах этот показатель намного выше. Растворенные в воде при поливе полей, они попадают в грунт. При чем степень расщепления ПАВ и сПАВ в земле практически

равна нулю, мало того, за счет дренажа грунта происходит загрязнение подземных вод. Разработанная технология по очистке питьевой воды и стоков, в случае повсеместного ее внедрения, может не только сохранить, но и восстановить экологию гидросферы земли.

II. Анализ оценки очистки питьевой воды и стоков

1. Существующие технологии по очистке питьевой воды предусматривают: реагентное хозяйство; насосную станцию первого подъема; хлораторную; смесители; камеры хлопьеобразования; отстойники; фильтры; резервуар чистой воды; насосную станцию второго подъема.

Дополнительно в жаркое время года, делаются устройства для борьбы с водорослями – это придонно подается хлорная вода с пневмозавесом и т.д. Производительность таких технологий очень низка, так, например, в мире самое большое достижение скорости фильтрации равно 8-22 литров в секунду на 1 м2. И это при промывке фильтров. Фильтр не способен полностью очистить воду от ПАВ и сПАВ, мало того, частицы органики насыщенные ПАВ, забивают песчаные фильтры, что приводит к дополнительным мерам по очистке фильтра, так, например, хлорирование их. Очистка воды по существующим технологиям в мире очень непроизводительна, энергоемка, материалоёмка и не полностью очищает и обеззараживает воду.

Пример 1: Хлорирование: в воде всегда имеются органические вещества, которые, соединяясь с хлором, дают канцерогены, причем обеззараживание воды достигает лишь 80 %, для повышения этого показателя нужно повышать концентрацию хлора и какая бы не была концентрация хлора, многие вирусы, яйцеглист защищенный оболочкой не погибают.

Пример 2: Применение ультрафиолетовых лучей в процессе водоподготовки не обеспечивает объемного обеззараживания, часть вирусов и яйцеглист не погибает.

Пример 3: Озон – сильный окислитель и концентрация его в воде за счёт мгновенного окисления не дает объемного обеззараживания, концентрация его низка, некоторые вирусы и яйцеглист не погибают.

Сами по себе все существующие и применяемые на практике обеззараживающие устройства дорогостоящие и не дают гарантии в стерильности воды.

Из выше приведенного краткого анализа видно, что существующие технологии не способны обеспечить растущие в мире технологии в потребности воды, что ведет к накоплению и концентрации загрязняющими веществами всей гидросферы земли, и это может достичь такого момента, когда общество не успеет остановить этот процесс.

Предлагаем более совершенную в мире технологию, способную не только остановить загрязнение гидросферы, но со временем восстановить её.

III. Новые технологии очистки питьевой воды

Новая технология предлагает совершенно новый подход к очистке воды, хотя ступени её только более совершенные, остались подобными:

1. Для борьбы с синезеленьми водорослями нами проведены исследования о причинах цветения водоемов и рек в летнее время года, нами также найдены очень дешевые способы и устройства по очищению от синезеленых водорослей водоемов, рек, прудов, охладителей.

Причиной цветения является прогрев воды свыше 20° С. При таком прогревании в воде уменьшается количество растворенного кислорода, в результате чего создается среда, способствующая размножению и росту синезеленых водорослей. Особенно интенсивный рост и размножение водорослей происходит на мелководье, в затишье, в береговой зоне, где прогрев воды происходит интенсивнее. Весенний паводок, а также дождевые стоки смывают с полей фосфаты, нитраты и другие удобрения, которые накапливаются на мелководье, что дает дополнительную среду для роста и размножения водорослей.

Предлагаемая технология аналогов в мире не имеет. Материал, из которого выполняются маты и тюки, является НОУ-ХАУ авторов и может быть открыт после заключения договора о производстве работ.

Смета: 1). Капроновый шнур – 16м - 2 гр.; 2). Материал – 1 тонна - 1-2гр.; 3). Груз-якорь – 1шт. - 5 гр. С НДС и накоплениями 10 гр.

На 100 м2 площади для борьбы с водорослями в водоеме затраты составят 10 грн. Эксплуатация в течение пяти лет зависит от местных условий и требует проверки по месту установки устройств, (как закреплен на якоре-грузе, если сорвано, то закрепить и т.д.) т.е. затраты незначительны. Через пять лет нужно менять устройства. Устройства устанавливаются в прибрежных зонах, а также в местах застоя воды, т.е. где отсутствует течение воды.

При помощи этих устройств очищаем воду от фосфатов и нитратов, а также в знойное время поддерживаем температурный режим и не даем возможности размножению в месте водозабора синезеленых водорослей. Срок службы такого устройства 5 лет.

2. Разработан новый вид аэрируемого дренажа, производительность которого может быть доведена до 200 л/сек на 1 м2. Это, можно сказать, скоростной биофильтр. Применение его дает возможность очистить воду от органических загрязнений.

3. Резервуар отстойник с резервуаром осветленной воды способен производить ускоренный отстой воды за счет струенаправляющих устройств.

4. Электрообеззараживающая установка с объемной сквозной камерой, где вода проходит на каждом уровне с разными скоростями, в верхней части установлены электроды, а в нижней части установлен зануляющий и заземляющий элемент, обеспечивающих объемное обеззараживание воды. Сама камера выполнена из диэлектрического материала. Это, может быть, стекло, фарфор и др. Вода в объемной камере по всему сечению течет в среднем со скоростью 2 м/сек, объем камеры зависит от количества подаваемой воды. Можно подать 150 л/сек., а можно подать и 2000 л/сек., все зависит от производительности очистных сооружений. Работает электрообеззараживатель так: вода постоянно течет в камере со скоростью в среднем 2 м/сек., в это время на верхние электроды подается напряжение от 18-75 тыс. вольт с частотой 24 тысяч импульсов в минуту. Между верхними электродами и нижним элементом происходит пробой через воду. Образуется электрическая дуга, в зависимости от напряжения, температурой от 5000° С до 50000° С. Вода при такой температуре разлагается на Н и О2, вызывая в проточной воде микрогидроудар, который уничтожает, разрывает яйцеглист, погибают все споры простейших и все вирусы. Образовавшаяся электроимпульсная дуга излучает жёсткие ультрофиолетовфые лучи, которые воздействуя на О2 образуют О2 воздействие электродуги на сПАВ и ПАВ, а также на взвеси, коагулируясь образуются в воде хлопья. Причем коагуляция с окислами металлов образует тяжелые хлопья, а другие более легкие взвеси образуют легкие хлопья. Вода после электрообеззараживателя становится стерильной, нет в ней ни бактерий, ни вирусов, ни яйцеглиста, есть скоагулирующий конгломерат в виде хлопьев.

5. Осветлитель с резервуаром чистой воды, идентичен № 3, тяжелые хлопья отстаиваются в конусах отстойника, удаляются и утилизируются.

6. Флотационная установка представляет собой резервуар, в котором три камеры, одна из которых имеет днище состоящее из фильтросных плит выполненных под углом, внизу под фильтросными плитами имеется камера очищенной воды. В первой камере расположено пенообразующее устройство, состоящее из фильтросных труб и перфорированных труб. Спереди камеры имеется отверстие соединенное геометрическим коробом с резервуаром сбора пены. Вода, поступившая в 1 камеру, подвергается флотации, фильтруясь через фильтросные плиты, и поступает в резервуар чистой воды. Образовавшаяся пена через жолоб удаляется в резервуар сбора пены, где гасится электрокалорифером, т.е. сушится, собирается и утилизируется.

7. Резервуар чистой воды выполняется из железобетона, но стены и полы внутри облицовываются керамической плиткой из красной глины, что способствует улучшению вкуса питьевой воды. Вода обладает памятью, т.е. она как магнитная лента несет информацию той среды, через которую она проходит. Пройдя очистку по новой технологии, вода становится чистой, не неся никакой информации. Дождевые воды, подвергаясь грозовым разрядам, стирают в воде разную информацию, она становится реликтовой, т.е. первозданной, так и в нашем случае очистки по новой технологии.

IV. Усовершенствование очистных сооружений для очистки стоков

В существующей технологической цепочке невозможно исключить станцию биологической очистки, т.е. очистку стоков до доочистки № 1 изменить нельзя, а вот вместо хлораторной установить электрообеззараживатель. Вместо доочистки № 2 установить отстойники, а вместо резервуара хлорной воды установить флотационную установку. После такого усовершенствования очистные сооружения хозбытовых стоков будут выглядеть так:

   1       2       3       4       5       6       7       8       9     10     11     12     13     14

1). Приемная камера; 2). Здание решеток; 3). Песколовки; 4). Распредлоток; 5). Первичные отстойники; 6). Стабилизатор ила; 7). Аэротенки; 8).Вторичные отстойники; 9). Доочистка № 1 (песчаные фильтры); 10).Электообеззараживатель; 11). Резервуар отстойник; 12). Флотационная установка; 13). Резервуар чистой воды; 14). Насосная станция.

То же самое включение в технологическую цепочку, по производственным и ливневым стокам, нужны электрообеззараживатель, отстойник и флотационная установка.

После такой технологической цепочки очищенная вода будет стерильной со 100 % отсутствием ПАВ и сПАВ. Эту воду можно применять для полива полей, а также ею можно разбавлять морскую воду на прибрежных пляжах, заполнять пруды и использовать в производственных нуждах.

V. Развитие и внедрение новых технологий по очистке воды и стоков

Потребление воды для соблюдения санитарно-эпидемиологических норм будет увеличиваться, а требования к очистке воды должны возрастать, поэтому нужно менять менталитет на новые и неведомые технологии, нужно изучать и не жалеть средств на научные исследования.

В настоящий момент для улучшения экологии и улучшения санитарно-эпидемиологического состояния в глобальном масштабе нужны очистные сооружения большой продуктивности. Новая технология, которая разработана и предлагается, имеет производительность 150 л/сек на 1 м2 площади фильтра, но это не предел, в дальнейшем на основании предлагаемых разработок производительность можно увеличить от 200 до 250 л/сек на 1 м2 площади фильтра.

Новые технологи по водоочистке удешевляют стоимость воды в 2-3раза, экономия электроэнергии в 5 раз, уменьшают площадь фильтров в 10 раз, уменьшают трудозатраты при эксплуатации в 3-5 раз, в зависимости от производительности ОС. Все ступени очистки по новой технологии защищены патентами Украины.

Литература

1. Сборник "Вода 2000".

2. Одесская программа "Чистая вода".

3. СниП II-31-84, СниП II-32-87СниП II-31-84.

Нет пока ответов

Комментарии закрыты.